RU2550391C1

RU2550391C1 - Wheel

Info

Publication number: RU2550391C1
Application number: RU2014102079/11A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Ефремов; Георгий Олегович Котиев; Александр Борисович Карташов; Георгий Петрович Еремин; Идрис Зилфикарович Даштиев; Иван Юрьевич Гашков; Саид Зилфикарович Даштиев
Original assignee: Алексей Алексеевич Ефремов
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-05-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: this wheel comprises sealed rim and tubeless air tire to house a resilient collapsible support composed of circular segments arranged discretely and regularly and locked on the disc bearing surface.

EFFECT: higher reliability, simplified mounting.

3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, касается колеса с ободом, пневматической шиной и опорным телом в полости последней, обеспечивающим возможность безаварийного движения на спущенной шине.The invention relates to transport engineering, in particular, relates to a wheel with a rim, a pneumatic tire and a supporting body in the cavity of the latter, providing the possibility of trouble-free movement on a flat tire.

Известно колесо транспортного средства (патент RU №2291788, МПК В60С 17/06, 2007 г.), содержащее герметичный разборный обод и пневматическую бескамерную шину, в полости которой установлена упругая внутренняя опора, ограничивающая радиальную деформацию шины и обеспечивающая необходимую работоспособность последней при потере внутреннего давления. Профиль опоры имеет уширенное основание и скругленную вершину, контуры которой подобны контуру опорной дорожки нормально накачанной шины. Опора выполнена разборной и составлена из сцепленных друг с другом отдельных сегментов, образующих охватывающее обод сплошное кольцо. Каждый из сегментов прикреплен к опорной поверхности обода резьбовым соединением, для размещения элементов которого в теле сегмента выполнена цилиндрическая аксиально-ориентированная полость со сквозным радиально направленным отверстием.A vehicle wheel is known (patent RU No. 2291788, IPC В60С 17/06, 2007), containing a sealed collapsible rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic internal support is installed, limiting radial deformation of the tire and providing the latter with the necessary performance when the internal pressure. The support profile has a widened base and a rounded apex, the contours of which are similar to the contour of the support track of a normally inflated tire. The support is made collapsible and composed of separate segments interlocked with each other, forming a continuous ring surrounding the rim. Each of the segments is attached to the supporting surface of the rim by a threaded connection, for placing the elements of which a cylindrical axially oriented cavity with a through radially directed hole is made in the segment body.

Одним из недостатков известной конструкции является снижение прочности диска, обусловленное наличием в его опорной плоскости сквозных отверстий, ослабляющих сечение диска и являющихся концентраторами напряжений.One of the disadvantages of the known design is the decrease in the strength of the disk due to the presence in its supporting plane of through holes that weaken the cross section of the disk and are stress concentrators.

Кроме того, сложность как конструкции, так и технологии монтажа опоры исключает возможность реализации известного технического решения совместно со стандартными моноблочными дисками, что существенно ограничивает область применимости известного колеса.In addition, the complexity of both the design and the mounting technology of the support excludes the possibility of implementing the known technical solution in conjunction with standard monoblock disks, which significantly limits the applicability of the known wheel.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа является изобретение по патенту RU №2344945, МПК В60С 1/06, 2006 г., содержащее герметичный обод и пневматическую бескамерную шину, в полости которой установлена упругая разборная поддерживающая опора, выполненная в виде кольцевых фрагментов, равномерно установленных и зафиксированных с возможностью скольжения на охватывающий обод кольцевой направляющей, жестко прикрепленной к опорной поверхности обода колеса.The closest analogue selected as a prototype is the invention according to patent RU No. 2344945, IPC B60C 1/06, 2006, containing a sealed rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic collapsible supporting support is made, made in the form of ring fragments, uniformly mounted and fixed with the possibility of sliding onto the annular guide, which is rigidly attached to the supporting surface of the wheel rim, covering the rim.

Недостатком известной конструкции также является снижение прочности и усложнение конструкции обода, необходимость доработки имеющихся ободьев для превращения обычного колеса в безопасное.A disadvantage of the known design is also a decrease in strength and complexity of the design of the rim, the need to modify the existing rims to turn a conventional wheel into a safe one.

Другим недостатком известного колеса является низкая эксплуатационная надежность, обусловленная вероятностью «наката» выступа опоры на боковину шины, а также такая конструкция не исключает проскальзывание шины и опоры на ободе при отсутствии давления воздуха и предопределяет невозможность самостоятельного движения автомобиля в таких ситуациях.Another disadvantage of the known wheel is the low operational reliability due to the likelihood of "rolling" the protrusion of the support on the sidewall of the tire, and this design does not preclude slipping of the tire and support on the rim in the absence of air pressure and determines the impossibility of independent movement of the car in such situations.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции колеса с внутренней поддерживающей опорой, обеспечивающей при потере давления в шине возможность безаварийного движения транспортного средства до остановки.The objective of the invention is to increase operational reliability and simplify the design of the wheel with an internal supporting support, which provides with the loss of pressure in the tire the possibility of trouble-free movement of the vehicle to a stop.

Технические результаты изобретения - высокая эксплуатационная надежность и относительная простота и универсальность конструкции, обеспечивающие возможность ее применения для любых типов шин и дисков, упрощение монтажа колеса, снижение его стоимости.The technical results of the invention are high operational reliability and the relative simplicity and versatility of the design, providing the possibility of its application for any type of tires and wheels, simplifying wheel mounting, reducing its cost.

Результаты изобретения достигаются за счет того, что колесо транспортного средства, содержащее герметичный обод и пневматическую бескамерную шину, в полости которой установлена охватывающая обод упругая разборная поддерживающая опора, снабжено сплошной кольцевой направляющей, установленной на наружной поверхности поддерживающей опоры, и выполнена в виде гибкой ленты с отбортовками, охватывающими поддерживающую опору с торцов, при этом кольцевая направляющая снабжена облицовкой из антифрикционного материала на внутренней поверхности и чередующимися выступами и впадинами из резиноподобного фрикционного материала на наружной поверхности.The results of the invention are achieved due to the fact that the wheel of the vehicle, containing a sealed rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic collapsible support leg is enclosed covering the rim, is provided with a continuous annular guide mounted on the outer surface of the support leg and is made in the form of a flexible tape with flanges covering the supporting support from the ends, while the annular guide is provided with a cladding of antifriction material on the inner surface minute and alternating ridges and depressions of a rubber friction material on the outer surface.

Предлагаемое техническое решение, в сущности, представляет собой своеобразный подшипник скольжения, в котором сектора поддерживающей опоры являются вкладышами, а кольцевая направляющая, установленная на наружной поверхности поддерживающей опоры, вместе с шиной образуют опорную поверхность подшипника.The proposed technical solution, in essence, is a kind of plain bearing, in which the sectors of the supporting support are liners, and the annular guide mounted on the outer surface of the supporting bearing, together with the tire, form the bearing support surface.

Использование направляющей позволяет выравнивать линейные скорости вращения шины и поддерживающей опоры и резко уменьшает выделение тепла в контакте при движении при отсутствии давления воздуха в шине, а выполнение поддерживающей опоры в виде дискретных секторов обеспечивает возможность и удобство ее монтажа с помощью обычных шиномонтажных инструментов при минимальном объеме регулировочных работ.Using the guide allows you to equalize the linear speeds of rotation of the tire and the supporting support and dramatically reduces the heat generation in the contact when driving in the absence of air pressure in the tire, and the implementation of the supporting support in the form of discrete sectors provides the possibility and convenience of its installation using conventional tire fitting tools with a minimum amount of adjustment works.

Способы и средства фиксации секторов поддерживающей опоры на ободе и направляющей могут быть различными, один из возможных вариантов практической реализации предлагаемого устройства приведен ниже.Methods and means of fixing the sectors of the supporting support on the rim and the guide may be different, one of the possible options for the practical implementation of the proposed device is given below.

На фиг.1 и 2 приведены изображения соответственно радиального и окружного сечений предлагаемого колеса, на фиг.3 - увеличенное изображение места А фигуры 2.Figure 1 and 2 shows the images, respectively, of the radial and circumferential sections of the proposed wheels, figure 3 is an enlarged image of the place And figure 2.

Колесо содержит обод 1, шину 2, кольцевую направляющую 3 с антифрикционной облицовкой на внутренней поверхности 4 и выступами из фрикционного материала на наружной поверхности 5 и отбортовками 6, поддерживающую опору 7, состоящую из секторов 8 с соединительными элементами 9.The wheel contains a rim 1, a tire 2, an annular guide 3 with antifriction lining on the inner surface 4 and protrusions of friction material on the outer surface 5 and flanges 6, supporting a support 7, consisting of sectors 8 with connecting elements 9.

Для удобства монтажа и фиксации на поддерживающей опоре кольцевая направляющая 3 выполнена в виде гибкой ленты с отбортовками, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру поддерживающей опоры. Поддерживающая опора составлена из нескольких идентичных по конструкции секторов 8, которые устанавливаются на ободе колеса 1 с помощью соединительных элементов 9 с плотным прижатием к ободу колеса 1 и боковинам шины 2. Сектора могут быть выполнены как в виде монолитных, так и многослойных кольцевых или оболочечных фрагментов различного профиля (прямоугольного, полукруглого и др.), изготовленных из металла, пластика, резины или из композиций указанных материалов.For ease of installation and fixation on the supporting support, the annular guide 3 is made in the form of a flexible tape with flanges, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the supporting support. The supporting support is composed of several sectors 8 identical in design, which are mounted on the rim of the wheel 1 with the help of connecting elements 9 with a tight pressing against the rim of the wheel 1 and the sidewalls of the tire 2. The sectors can be made in the form of monolithic, as well as multilayer ring or shell fragments various profiles (rectangular, semicircular, etc.) made of metal, plastic, rubber or from compositions of these materials.

Монтаж колеса осуществляется следующим образом.The wheel is mounted as follows.

Предварительно на колесном ободе 1 устанавливают сектора 8 разборной поддерживающей опоры. До окончательной сборки поддерживающей опоры на ее наружной поверхности устанавливают кольцевую направляющую в виде гибкой ленты. Внутренний диаметр кольцевой направляющей выбран таким образом, что обеспечивает расчетный эксплуатационный зазор между поддерживающей опорой и кольцевой направляющей после окончательной сборки секторов поддерживающей опоры.Previously, on the wheel rim 1, sectors 8 of the collapsible supporting support are installed. Prior to the final assembly of the supporting support, an annular guide in the form of a flexible tape is installed on its outer surface. The inner diameter of the annular guide is selected in such a way that it provides an estimated operational clearance between the support leg and the annular guide after the final assembly of the sectors of the support leg.

Предлагаемое колесо транспортного средства работает следующим образом.The proposed vehicle wheel operates as follows.

В штатном режиме движения поддерживающая опора не оказывает никакого влияния на качение колеса. При снижении давления в результате повреждения шины (прокол, разрыв и т.п.) вступает в работу упругая поддерживающая опора с установленной на ней кольцевой направляющей, шина при этом деформируется. За счет прижатия и распора шины разборными элементами (секторами) опоры и надежного их прижатия к ободу обеспечивается сцепление опоры как с внутренней поверхностью шины, так и с опорной поверхностью обода, что исключает накат опоры на боковину шины и разбортовку последней при сохранении подвижности колеса.In normal driving mode, the support bearing does not have any effect on the rolling of the wheel. When the pressure decreases as a result of damage to the tire (puncture, rupture, etc.), an elastic support bearing with an annular guide mounted on it comes into operation, and the tire is deformed. By pressing and expanding the tire with collapsible support elements (sectors) of the support and reliably pressing them to the rim, the support is coupled both to the inner surface of the tire and to the supporting surface of the rim, which prevents the bearing from rolling onto the sidewall of the tire and disassembling the latter while maintaining the mobility of the wheel.

В предлагаемом техническом решении применение установленной на наружной поверхности поддерживающей опоры кольцевой направляющей в качестве элемента, выравнивающего линейные скорости шины и поддерживающей опоры в месте контакта, позволяет достаточно просто и с высокой надежностью работы реализовать систему безаварийного движения на спущенных шинах в колесах с любыми дисками и шинами, в том числе и находящимися в эксплуатации.In the proposed technical solution, the use of an annular guide mounted on the outer surface of the support support as an element aligning the linear speeds of the tire and supporting the support at the contact point makes it possible to implement a trouble-free movement system on flat tires in wheels with any wheels and tires quite simply and with high reliability. , including those in operation.

Выполнение поддерживающей опоры в виде унифицированных по конструкции и размерам кольцевых фрагментов, дискретно установленных на ободе колеса, обеспечивает, с одной стороны, существенное упрощение технологии монтажа колеса, с другой стороны, уменьшает неподрессоренную массу колеса, т.е., в конечном счете, снижает нагрузку на подвеску автомобиля.The implementation of the supporting support in the form of annular fragments unified in design and size discretely mounted on the wheel rim provides, on the one hand, a significant simplification of the wheel mounting technology, on the other hand, reduces the unsprung mass of the wheel, i.e., ultimately reduces load on the car suspension.

Кроме того, простота конструкции и технологичность предлагаемой системы существенно снижают стоимость колеса.In addition, the simplicity of design and manufacturability of the proposed system significantly reduce the cost of the wheel.

В настоящее время изготовлены и испытаны колеса по материалам заявки с поддерживающей опорой из полиуретана СКУ-ПФЛ-100 шириной 50 мм с кольцевой направляющей из армированной металлокордом резины 4Э-1386 с антифрикционной облицовкой из углепластика на основе модифицированного дисульфидом молибдена эпоксидного связующего. Колеса подтвердили свою работоспособность на полностью спущенной шине при скорости движения автомобиля до 60 км/час и возможность сборки и разборки колеса предлагаемой конструкции.Wheels are currently manufactured and tested according to the application materials with a supporting support made of SKU-PFL-100 polyurethane 50 mm wide with an annular guide made of 4E-1386 rubber-reinforced metal cord with an antifriction lining made of carbon fiber plastic based on an epoxy binder modified with molybdenum disulfide. The wheels confirmed their performance on a completely flat tire at a vehicle speed of up to 60 km / h and the ability to assemble and disassemble the wheels of the proposed design.

Таким образом, новое техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков позволяет создать колеса с возможностью безаварийного движения на спущенной шине более эффективные по сравнению с известным уровнем техники, воспроизводимые промышленным способом, соответствующие критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.Thus, the new technical solution in the proposed combination of essential features makes it possible to create wheels with the possibility of trouble-free driving on a flat tire that are more efficient than the prior art, reproducible in an industrial way, corresponding to the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.

Claims

A wheel containing a sealed rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic collapsible support bearing is mounted covering the rim with an annular guide, characterized in that in order to increase operational reliability, the annular guide is mounted on the outer surface of the support leg and is made in the form of a flexible tape with flanges, covering supporting support from the ends, while the annular guide is provided with a cladding of antifriction material on the inner surface and alternating protrusions and depressions of rubber-like friction material on the outer surface.