RU2323834C1 - Automobile wheel - Google Patents
Automobile wheel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323834C1 RU2323834C1 RU2006137610/11A RU2006137610A RU2323834C1 RU 2323834 C1 RU2323834 C1 RU 2323834C1 RU 2006137610/11 A RU2006137610/11 A RU 2006137610/11A RU 2006137610 A RU2006137610 A RU 2006137610A RU 2323834 C1 RU2323834 C1 RU 2323834C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- spokes
- rim
- supporting
- wheel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к конструкциям штампованных автомобильных колес.The invention relates to the automotive industry, in particular to the construction of stamped automobile wheels.
Известно автомобильное колесо, состоящее из обода, имеющего монтажный ручей с опорной цилиндрической поверхностью, конические посадочные полки, бортовые закраины, и диска, имеющего центральную привалочную зону с крепежными отверстиями, промежуточную зону с вентиляционными отверстиями и ребрами жесткости, наружную зону, в виде опорного цилиндрического фланца, которым он сопрягается с опорной цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода. Диск и обод соединены между собой сваркой в зоне опорной цилиндрической поверхности монтажного ручья [1].A car wheel is known, consisting of a rim having a mounting stream with a supporting cylindrical surface, tapered landing flanges, side flanges, and a disk having a central bonding zone with mounting holes, an intermediate zone with ventilation holes and stiffeners, an outer zone in the form of a supporting cylindrical the flange by which it mates with the supporting cylindrical surface of the mounting stream of the rim. The disk and the rim are interconnected by welding in the area of the supporting cylindrical surface of the mounting stream [1].
Особенностью этого колеса является то, что у диска опорная цилиндрическая поверхность выполнена по всему контуру диска.A feature of this wheel is that the disk supporting cylindrical surface is made along the entire contour of the disk.
Преимуществом в этой конструкции является то, что сопряжение опорной цилиндрической поверхности монтажного ручья с опорным цилиндрическим фланцем максимальное и осуществляется по всему периметру.The advantage in this design is that the coupling of the supporting cylindrical surface of the mounting stream with the supporting cylindrical flange is maximum and is carried out around the perimeter.
Недостатки этой конструкции:The disadvantages of this design:
- увеличенный относительно других аналогичных конструкций расход металла, так как диск получается из круглой заготовки, вырубаемой с перемычками из прямоугольной полосы с учетом припуска на обрезку;- increased metal consumption relative to other similar structures, since the disk is obtained from a round billet, cut with jumpers from a rectangular strip, taking into account the allowance for cutting;
- увеличенное радиальное биение колеса, возникающее вследствие анизотропии свойств металла (вдоль и поперек направления прокатки), приводящей к тому, что диск под действием существенных остаточных напряжений, различных по этим направлениям, принимает форму овала.- increased radial runout of the wheel, resulting from the anisotropy of the properties of the metal (along and across the direction of rolling), leading to the fact that the disk under the influence of significant residual stresses different in these directions takes the form of an oval.
В связи с этим, для получения колес с допустимым радиальным биением необходимо дополнительное уникальное и дорогостоящее оборудование и оснастка.In this regard, to obtain wheels with an acceptable radial runout, additional unique and expensive equipment and accessories are needed.
Известно также автомобильное колесо "четырехспицевой" конструкции, состоящее из обода, имеющего монтажный ручей с опорной цилиндрической поверхностью, конические посадочные полки, бортовые закраины, и диска, имеющего центральную привалочную зону с крепежными отверстиями, промежуточную зону с четырьмя вырезами и ребрами жесткости, наружную зону в виде опорного цилиндрического фланца с четырьмя сквозными вырезами, образующими "спицы", по которым он сопрягается и соединяется сваркой с опорной цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода.A four-spoke automobile wheel is also known, consisting of a rim having a mounting stream with a supporting cylindrical surface, tapered landing flanges, side flanges, and a disk having a central bonding zone with mounting holes, an intermediate zone with four cutouts and stiffeners, an outer zone in the form of a supporting cylindrical flange with four through cuts forming "spokes", along which it is mated and welded to the supporting cylindrical surface of the mounting brook rim.
Четыре сквозных выреза на опорном цилиндрическом фланце плавно переходят в вырезы на промежуточной зоне, образуя четыре сквозных паза. Верхняя граница этих пазов определяется из условия свободного размещения удлинителя механизма подкачки шин [2].Four through cuts on a supporting cylindrical flange smoothly pass into cuts on an intermediate zone, forming four through grooves. The upper boundary of these grooves is determined from the condition of free placement of the extension of the tire inflation mechanism [2].
Основным достоинством этой конструкции является минимальный расход металла, так как размеры заготовки для диска определяются длиной сварного шва или "спицы", по которой осуществляется сварка цилиндрической поверхности монтажного ручья обода и диска.The main advantage of this design is the minimum consumption of metal, since the dimensions of the workpiece for the disk are determined by the length of the weld or "spokes" along which the cylindrical surface of the mounting stream of the rim and the disk is welded.
Недостатки этой конструкции:The disadvantages of this design:
- малая площадь контакта диска с цилиндрической поверхностью монтажного ручья (контакт осуществляется только по "спицам"), при этом вследствие пружинения не связанных между собой "спиц", стремящихся к распрямлению, контакт диска с ободом становится еще меньше;- a small area of contact of the disk with the cylindrical surface of the mounting stream (contact is made only on the "spokes"), while due to springing of unrelated "spokes", tending to straighten, the contact of the disk with the rim becomes even less;
- нижние угловые края "спиц" концентрируют опорные нагрузки в зонах соединения с опорной цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода, являясь одной из причин разрушения колес.- the lower angular edges of the "spokes" concentrate the supporting loads in the zones of connection with the supporting cylindrical surface of the mounting stream of the rim, being one of the causes of the destruction of the wheels.
Наиболее близким техническим решением является автомобильное колесо, состоящее из обода, имеющего монтажный ручей с опорной цилиндрической поверхностью, конические посадочные полки, бортовые закраины, и диска, имеющего центральную привалочную зону с крепежными отверстиями, промежуточную зону с вентиляционными отверстиями и ребрами жесткости, наружную зону в виде опорного цилиндрического фланца с вырезами, образующими "спицы", по которой он сопрягается с цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода.The closest technical solution is a car wheel, consisting of a rim having a mounting stream with a supporting cylindrical surface, tapered landing flanges, side flanges, and a disk having a central bonding zone with mounting holes, an intermediate zone with ventilation holes and stiffeners, an outer zone in in the form of a supporting cylindrical flange with cutouts forming "spokes", along which it mates with the cylindrical surface of the mounting stream of the rim.
Диск по "спицам" соединен сваркой с цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода [3].The “spokes” disk is connected by welding to the cylindrical surface of the mounting stream of the rim [3].
Характерными особенностями этого колеса является то, что:The characteristic features of this wheel is that:
- опорный цилиндрический фланец диска выполнен с вырезами по четырем взаимно перпендикулярным сторонам, так как диск изготавливается из круглой заготовки со срезанными краями - хордами;- the supporting cylindrical flange of the disk is made with cuts on four mutually perpendicular sides, since the disk is made of a round blank with cut edges - chords;
- на диске выполнены шесть вентиляционных отверстий, два из которых находятся в зоне вырезов.- six vents are made on the disk, two of which are in the area of the cutouts.
Размеры заготовки (расстояние между хордами) в данной конструкции обусловливаются сохранением неразрывности опорного цилиндрического фланца. В зонах вырезов фланец сохраняется, но величина его минимальна.The dimensions of the workpiece (the distance between the chords) in this design are determined by the preservation of the continuity of the supporting cylindrical flange. In the areas of the cutouts, the flange is preserved, but its size is minimal.
При этом минимально возможный размер заготовки определяется по наиболее глубоким местам вырезов в опорном цилиндрическом фланце, что определяет размер заготовки больший, чем в "четырехспицевой" конструкции.In this case, the minimum possible size of the workpiece is determined by the deepest places of the cutouts in the supporting cylindrical flange, which determines the size of the workpiece larger than in the "four-spoke" design.
Недостатки этой конструкции:The disadvantages of this design:
- увеличенный расход металла по сравнению с колесом "четырехспицевой" конструкции, но меньший по сравнению с первым аналогом;- increased metal consumption compared to the wheel "four-spoke" design, but less compared to the first analogue;
- увеличенное радиальное биение колеса, возникающее по двум причинам:- increased radial runout of the wheel, arising for two reasons:
- в связи с проявлением анизотропии свойств металла вдоль и поперек направления прокатки, вызывающее овальность формы диска;- in connection with the manifestation of anisotropy of the properties of the metal along and across the direction of rolling, causing ovality of the shape of the disk;
- вследствие отклонения формы "спиц" диска от цилиндрической поверхности ввиду влияния вырезов на фланце.- due to the deviation of the shape of the "spokes" of the disk from the cylindrical surface due to the influence of cuts on the flange.
Техническими задачами, на решение которых направлено изобретение, являются:The technical problems to which the invention is directed are:
- повышение прочности и несущей способности автомобильного колеса;- increase the strength and bearing capacity of the car wheel;
- уменьшение радиального биения колеса;- reduction of radial runout of the wheel;
- сокращение расхода металла для изготовления диска колеса.- reduction of metal consumption for the manufacture of a wheel disk.
Поставленные задачи решаются за счет того, что в известном автомобильном колесе, состоящем из обода с бортовыми закраинами, коническими посадочными полками, монтажного ручья с опорной цилиндрической поверхностью, и диска, имеющего центральную привалочную зону с крепежными отверстиями, промежуточную зону с вентиляционными отверстиями и ребрами жесткости, наружную зону в виде опорного цилиндрического фланца с вырезами, образующими "спицы", по которым он сопрягается и соединяется сваркой с цилиндрической опорной поверхностью монтажного ручья обода, диск имеет между "спицами" перемычки сложной волнообразной формы, образованные периферийными кромками вентиляционных отверстий и кромками вырезов на опорном цилиндрическом фланце, стабилизирующие точность формы "спиц" диска и форму диска в целом. При этом перемычки, связывающие между собой свариваемые "спицы", выполнены таким образом, что создают дополнительный контакт между опорным цилиндрическим фланцем диска и цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода, площадью, не меньшей, чем площадь контакта цилиндрического опорного фланца без вырезов.The tasks are solved due to the fact that in the well-known automobile wheel, consisting of a rim with side flanges, tapered landing flanges, a mounting stream with a supporting cylindrical surface, and a disk having a central bonding zone with mounting holes, an intermediate zone with ventilation holes and stiffeners , the outer zone in the form of a supporting cylindrical flange with cutouts forming "spokes", by which it is mated and welded to the cylindrical supporting surface of the mounting the rim of the rim, the disk has bridges between the "spokes" of complex wave-like shape formed by the peripheral edges of the ventilation holes and the edges of the cuts on the supporting cylindrical flange, stabilizing the accuracy of the shape of the "spoke" of the disk and the shape of the disk as a whole. In this case, the jumpers connecting the welded "spokes" to each other are made in such a way that they create additional contact between the supporting cylindrical flange of the disk and the cylindrical surface of the mounting stream of the rim, an area no less than the contact area of the cylindrical supporting flange without cutouts.
То есть перемычки сложной волнообразной формы становятся одним из элементов наружной зоны диска.That is, jumpers of complex wave-like shape become one of the elements of the outer zone of the disk.
Заготовка и, следовательно, расход металла меньше, чем в прототипе, так как она определяется только длиной свариваемых "спиц" аналогично "четырехспицевой" конструкции.The workpiece and, therefore, the metal consumption is less than in the prototype, since it is determined only by the length of the welded "spokes" similar to the "four-spoke" design.
Необходимая форма перемычек образуется при помощи специально разработанной технологии. В плоской заготовке выполняют отверстия сложной формы, которые в процессе дальнейшего последовательного формообразования преобразуются в вентиляционные отверстия. Положение перемычки нужных размеров на диске определяется двумя формообразующими операциями. Полученная перемычка, связывающая "спицы", не однородна по толщине. На участках примыкания к "спицам" ее толщина увеличивается, что свидетельствует о значительных пластических деформациях, которые максимально уменьшают возможную деформацию "спиц".The necessary form of jumpers is formed using specially developed technology. In a flat workpiece, holes of complex shape are made, which are converted into ventilation holes during the subsequent sequential shaping. The position of the jumper of the required size on the disk is determined by two formative operations. The resulting jumper connecting the "spokes" is not uniform in thickness. In the areas adjacent to the “spokes”, its thickness increases, which indicates significant plastic deformations that minimize the possible deformation of the “spokes”.
Сущность технического решения поясняется чертежамиThe essence of the technical solution is illustrated by drawings.
- на фиг.1 - диск колеса;- figure 1 - wheel disk;
- на фиг.2 - диск и обод в сборе - внутренняя сторона;- figure 2 - disc and rim Assembly - the inner side;
- на фиг.3 - диск и обод в сборе - наружная сторона;- figure 3 - disk and rim Assembly - the outer side;
- на фиг.4 - сопряжение опорного цилиндрического фланца диска с перемычкой сложной волнообразной формы и опорной цилиндрической поверхностью монтажного ручья обода.- figure 4 - the pair of the supporting cylindrical flange of the disk with a jumper of complex wave-like shape and the supporting cylindrical surface of the mounting stream of the rim.
Автомобильное колесо собирается из двух основных частей, а именно обода колеса 1 и диска 2.The car wheel is assembled from two main parts, namely the rim of the
Обод колеса 1 включает в себя монтажный ручей 3 с опорной цилиндрической посадочной поверхностью 4, конические посадочные полки 5 и бортовые закраины 6.The rim of the
Диск колеса 2 условно разбит на три зоны:The wheel disk 2 is conditionally divided into three zones:
- привалочная зона, включающая в себя привалочную поверхность 7 с крепежными отверстиями 8;- a mating zone, including a
- наружная зона, образованная опорным цилиндрическим фланцем, выполненным в виде отдельных "спиц" 9 с перемычками сложной волнообразной формы 10;- the outer zone formed by the supporting cylindrical flange made in the form of separate "spokes" 9 with jumpers of complex wave-
- промежуточная зона, соединяющая привалочную с наружной, состоит из соединительной поверхности 11, на которой имеются ребра жесткости 12 и вентиляционные отверстия 13.- the intermediate zone connecting the mating with the outer one consists of a connecting
Обод колеса 1 и диск 2 соединены между собой сваркой 14 (это могут быть либо сварочные швы, либо сварочные точки) по "спицам" 9 и по опорной цилиндрической посадочной поверхности 4.The rim of the
За последние годы в ОАО «ГАЗ» для автомобилей семейства ГАЗель были внедрены три конструкции колес, отличающиеся колесными дисками.In recent years, GAZ has introduced three wheel designs for the GAZelle family of vehicles, which differ in rims.
С 2002 года по сентябрь 2004 года автомобили выпускались с колесными дисками, описанными в прототипе (с шестью вентиляционными отверстиями и вырезами на опорном цилиндрическом фланце с вырезами). Размеры используемой заготовки для изготовления диска 428×428×6.5.From 2002 to September 2004, cars were produced with the rims described in the prototype (with six ventilation holes and cutouts on a supporting cylindrical flange with cutouts). The dimensions of the blank used for the manufacture of the disk 428 × 428 × 6.5.
С сентября 2004 года по июнь 2006 года автомобили выпускались с колесными дисками "четырехспицевой" конструкции. Размеры используемой заготовки 405×405×6.5.From September 2004 to June 2006, cars were produced with four-spoke wheels. The dimensions of the workpiece used are 405 × 405 × 6.5.
С июля 2006 года выпускаются колесные диски, описанные в заявке на изобретение. Размеры используемой заготовки 410×410×6.5.Since July 2006, rims have been produced as described in the application for invention. The dimensions of the workpiece used are 410 × 410 × 6.5.
Наиболее значимыми характеристиками этих колес являются: расход металла, радиальное биение и его ресурс (количество циклов до разрушения).The most significant characteristics of these wheels are: metal consumption, radial runout and its resource (the number of cycles before failure).
Ресурс колеса, описанного в заявке и выпускающегося в настоящее время, наилучший по сравнению со всеми выпускавшимися ранее. Отличительной особенностью нового колеса является стабильность - малый разброс результатов стендовых испытаний.The resource of the wheel, described in the application and currently produced, is the best compared to all previously produced. A distinctive feature of the new wheel is stability - a small variation in bench test results.
По сравнению с прототипом расход металла в предложенном колесе на 0.765 кг меньше. Расход металла на один автомобиль сокращен на 5.355 кг, а годовая экономия металла с учетом программы выпуска автомобилей ГАЗель составит ≈800 тонн. Кроме того, в новой конструкции улучшается точность диска колеса и, что особенно важно, радиальное биение.Compared with the prototype, the metal consumption in the proposed wheel is 0.765 kg less. The metal consumption per car is reduced by 5.355 kg, and the annual metal savings, taking into account the Gazelle automobile production program, will be ≈800 tons. In addition, the new design improves wheel disc accuracy and, most importantly, radial runout.
Колесо предложенной конструкции может быть использовано и для других автомобилей, например для автомобиля «Валдай».The wheel of the proposed design can be used for other cars, for example, for the Valdai car.
Источники информации:Information sources:
1. Колеса большегрузных автомобилей. Большегрузные автомобили фирмы «VOLVO», «Коммерческий транспорт» №6 - 2005 год, стр.65. Колеса Кременчугского колесного завода для тракторов и с/х машин. Каталог «Колеса и ободья для пневматических шин», стр.10. Приложение №1.1. Wheels of heavy vehicles. Heavy vehicles of the company "VOLVO", "Commercial Transport" No. 6 - 2005, p. 65. Wheels of the Kremenchug Wheel Plant for tractors and agricultural machines. Catalog “Wheels and rims for pneumatic tires”,
2. «Четырехспицевая» конструкция. Колеса автомобилей марки ГАЗель, выпускавшиеся на ГАЗе с октября 2004 года по июнь 2006 года. «Коммерческий транспорт», №6 - 2005 год, стр.94. «За рулем», №6 - 2005 год, стр.117. Приложение №2.2. Four-spoke design. The wheels of GAZelle cars manufactured at GAZ from October 2004 to June 2006. “Commercial Transport”, No. 6 - 2005, p. 94. “At the wheel”, No. 6 - 2005, p. 117. Appendix No. 2.
3. Колесо с диском, имеющим вырезы на опорном цилиндрическом фланце и шесть вентиляционных отверстий. Колеса автомобилей марки ГАЗель, выпускавшиеся на ГАЗе с 2002 года по октябрь 2004 года. «За рулем», №10 - 2003 год, стр.240. «За рулем», №11 - 2004 год, стр.289 - прототип. Приложение №3.3. Wheel with a disc having cutouts on a supporting cylindrical flange and six ventilation holes. GAZelle car wheels manufactured at GAZ from 2002 to October 2004. “At the wheel”, No. 10 - 2003, p. 240. “At the wheel”, No. 11 - 2004, p. 289 - prototype. Appendix No. 3.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137610/11A RU2323834C1 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | Automobile wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137610/11A RU2323834C1 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | Automobile wheel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2323834C1 true RU2323834C1 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=39799899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006137610/11A RU2323834C1 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | Automobile wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323834C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594999C1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-08-20 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") | Method of making wheel disc |
-
2006
- 2006-10-24 RU RU2006137610/11A patent/RU2323834C1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594999C1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-08-20 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") | Method of making wheel disc |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20180065406A1 (en) | Method of manufacturing a cast alloy wheel | |
| US6705368B2 (en) | Emergency support member | |
| US4286825A (en) | Fabricated heavy-duty industrial wheel | |
| US8740315B2 (en) | Automobile wheel | |
| US3117614A (en) | Combined pneumatic tire and rim assembly | |
| US4253514A (en) | Light alloy split wheel rim | |
| US10525769B2 (en) | Reinforced axle joint | |
| JPH0995101A (en) | Automotive wheel and manufacture thereof | |
| US6029351A (en) | Method of making a vehicle wheel | |
| US20160144660A1 (en) | Cycle wheel rim and manufacturing method therefor | |
| US9050853B2 (en) | Wheel for automobile | |
| RU2323834C1 (en) | Automobile wheel | |
| US20220371363A1 (en) | Vehicle wheels and methods of making vehicle wheels | |
| US8770671B2 (en) | Automotive wheel | |
| JP2010285050A (en) | Core for run-flat and method for mounting the same | |
| US20220297178A1 (en) | A process for manufacturing tubeless vehicle wheel made from a single piece input material | |
| KR101406498B1 (en) | Manufacturing method of wheel for vehicle and wheel for vehicle formed therefrom | |
| JPH10211807A (en) | Core for pneumatic tire | |
| CN103079839B (en) | Vehicle wheel | |
| RU2578916C1 (en) | Automotive wheel | |
| CN113396068A (en) | Rim structure for motor vehicle | |
| CN219382106U (en) | Rim reinforced tubeless wheel suitable for heavy-duty vehicle | |
| EP3964368B1 (en) | Improved steel wheel for vehicles and associated manufacturing method | |
| KR101360712B1 (en) | Wheel for vehicle and manufacturing method thereof | |
| US3107125A (en) | Compound heel radius for bead seats of pneumatic tire wheels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131025 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140827 |