RU2572486C1

RU2572486C1 - Rgree-ring wheel safety insert

Info

Publication number: RU2572486C1
Application number: RU2014136876/11A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Геннадиевич Купрюнин; Владимир Александрович Безбородов; Вячеслав Давыдович Бейненсон
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" (Оао "Нии Стали")
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2016-01-10

Abstract

FIELD: motor car construction.

SUBSTANCE: claimed insert consists of the damping ring and bearing circular base composed of two circular bases with grooves on outer surfaces from the side of coupling line that make a common groove to house the damping ring at coupling. Circular support provided also for tire side strips thrust. Said damping ring can be locked on said common groove of lock joint, for example, dovetail, ledge-recess or slit-tongue while damping ring OD surface can be provided with grousers.

EFFECT: simple design, reliable operation, simplified mounting at the wheel.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области автомобильного машиностроения, в частности к ходовым системам колесных автомобилей, а именно к средствам, позволяющим машине продолжать движение в течение некоторого времени после потери давления в шинах.The invention relates to the field of automotive engineering, in particular to running systems of wheeled vehicles, and in particular to means allowing the machine to continue moving for some time after loss of tire pressure.

Общеизвестно, что для обеспечения возможности движения автомобиля с поврежденными бескамерными шинами регулируемого давления с определенной скоростью и на определенное расстояние с сохранением показателей проходимости и маневренности необходимо оснащение колес внутренними дополнительными опорами или колесными вставками безопасности (КВБ).It is well known that in order to ensure the possibility of driving a car with damaged tubeless tires of adjustable pressure at a certain speed and at a certain distance while maintaining patency and maneuverability, it is necessary to equip the wheels with internal additional supports or wheel safety inserts (CVB).

Известна КВБ, представляющая собой кольцевую монолитную конструкцию, обеспечивающую распор боковин шины, имеющую одну или несколько прорезей для облегчения сборки и армированную тросами, замкнутыми с помощью петель, в которых осуществляется фиксация вставки на ободе в осевом и радиальном направлениях посредством болтовых соединений (см. US 8646502 В2, 11.02.2014). Однако такая конструкция КВБ, помимо того, что она трудоемка при сборке на колесе, не имеет надежную фиксацию внешней демпфирующей вставки от деформации в поперечном направлении, что снижает надежность работы такой вставки.Known CVB, which is an annular monolithic structure that provides a tire sidewall spacer, has one or more slots to facilitate assembly and is reinforced with cables closed with loops in which the insert is fixed on the rim in axial and radial directions by means of bolted connections (see US 8646502 B2, 02/11/2014). However, such a design of the CVB, in addition to the fact that it is laborious to assemble on a wheel, does not have a reliable fixation of the external damping insert from deformation in the transverse direction, which reduces the reliability of this insert.

Известна КВБ в виде кольцевой монолитной детали, имеющей на боковинах полимерные или металлические шипы, обеспечивающие распор боковин шины (см. US2010282384 А1, 11.11.2010). Однако помимо сложности сборки на колесе, наличие в конструкции шипов создает возможность повреждения боковин шины при их контакте.Known CVB in the form of an annular monolithic part having polymer or metal spikes on the sidewalls that provide tire sidewall spacing (see US2010282384 A1, 11.11.2010). However, in addition to the difficulty of assembling on the wheel, the presence of studs creates the possibility of damage to the tire sidewalls upon contact.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого решения является КВБ для автомобилей (см. US2010170607 А1, 08.07.2010), которая состоит из демпфирующего кольца, имеющего перевернутый U-образный профиль, несущего кольцевого основания, разрезанного на секции, которое внешним диаметром располагается в демпфирующем кольце, а внутренним фиксируется на ободе колеса, и двух распорных колец, служащих для распора боковин шин. Такая конструкция упрощает сборку по сравнению с монолитной структурой, а контакт с поверхностью совершает демпфирующее кольцо, которое благодаря своей форме надежно фиксируется на основании и может воспринимать не только продольные, но и поперечные нагрузки с низкой вероятностью его смещения с основания.The closest analogue (prototype) of the proposed solution is CVB for cars (see US2010170607 A1, 07/08/2010), which consists of a damping ring having an inverted U-shaped profile, bearing an annular base, cut into sections, which is located in the damping outer diameter ring, and the inner is fixed on the rim of the wheel, and two spacer rings, which serve to expand the tire sidewalls. This design simplifies assembly compared with a monolithic structure, and a damping ring makes contact with the surface, which, due to its shape, is securely fixed on the base and can absorb not only longitudinal but also transverse loads with a low probability of displacement from the base.

К недостаткам прототипа, помимо повышенной в нем номенклатуры деталей, следует отнести сложную технологию изготовления и сборки такой вставки, а также низкую надежность работы, поскольку распорные кольца не фиксируются на ободе колеса и в случае их радиального смещения произойдет разбортовка шины при движении, которое повлечет за собой разбалансировку колесной вставки.The disadvantages of the prototype, in addition to the increased nomenclature of parts, include the complicated manufacturing and assembly technology of such an insert, as well as low reliability, since the spacer rings are not fixed on the wheel rim and if they are radially displaced, the tire will be disassembled during movement, which will entail unbalancing the wheel insert.

Техническим результатом предлагаемой трехкольцевой колесной вставки безопасности является простота конструкции, надежность работы, а также упрощение ее технологии сборки и изготовления на колесе.The technical result of the proposed three-ring wheel safety insert is simplicity of design, reliable operation, as well as simplification of its assembly and manufacturing technology on the wheel.

Указанный результат достигается тем, что в известном техническом решении, содержащем несущее кольцевое основание, обеспечивающее посадку КВБ на обод колеса, и демпфирующее кольцо, несущее кольцевое основание образовано сопряжением двух кольцевых опор, на внешних поверхностях которых со стороны линии сопряжения имеются проточки, образующие общую канавку, в которой ответной поверхностью расположено демпфирующее кольцо, при этом кольцевые опоры обеспечивают распор боковин шины.The specified result is achieved by the fact that in the known technical solution containing a bearing ring base, ensuring the fit of the CVB on the wheel rim, and a damping ring bearing a ring base is formed by pairing two ring supports, on the outer surfaces of which from the interface line there are grooves forming a common groove , in which the damping ring is located on the mating surface, while the annular supports provide a spacing of the sidewalls of the tire.

Посадка осуществляется в натяг для фиксации КВБ на колесе. Распор происходит по всей площади боковин шины, при этом высота поверхности кольцевой опоры, контактирующей с боковиной шины, не должна превышать высоту закраины обода разборного колеса. Демпфирующее кольцо предназначено для приема эксплуатационных нагрузок, возникающих в случае повреждения шины, а расположение его в общей канавке несущего кольцевого основания, образованной при сопряжении кольцевых опор, обеспечивает ему устойчивое положение при воздействии поперечных нагрузок. Для повышения его устойчивого положения в канавке оно может фиксироваться в ней замковым соединением, например, ласточкин хвост. В случае использования предлагаемой КВБ в машине, которая подвержена вероятности полного разрушения шины при эксплуатации, например в военной технике в зоне активных боевых действий, для обеспечения ее проходимости в этой ситуации внешняя и/или боковая поверхности демпфирующего кольца могут быть оснащены грунтозацепами.Landing is carried out in tightness to fix the CVB on the wheel. Spread occurs over the entire area of the tire sidewalls, while the surface height of the ring support in contact with the sidewall of the tire should not exceed the height of the rim of the collapsible wheel. The damping ring is designed to receive operational loads arising in the event of tire damage, and its location in the common groove of the bearing ring base formed when the ring supports are mated provides it with a stable position when exposed to lateral loads. To increase its stable position in the groove, it can be fixed in it by a locking connection, for example, a dovetail. In the case of using the proposed CVB in a machine that is subject to the possibility of complete destruction of the tire during operation, for example, in military equipment in an active combat zone, to ensure its patency in this situation, the outer and / or side surfaces of the damping ring can be equipped with lugs.

Объединение функций посадки конструкции на ободе колеса и распора боковин шины в одном элементе - несущем кольцевом основании, позволило уменьшить количество деталей, обеспечив тем самым простоту конструкции и упрощение ее сборки и технологии изготовления, повысив при этом надежность посадки на ободе колеса за счет увеличения площади контакта. А предлагаемое расположение демпфирующего кольца в общей канавке позволило упростить его профиль по сравнению с прототипом.The combination of the landing functions of the structure on the wheel rim and the abutment of the tire sidewalls in one element - the bearing ring base, has reduced the number of parts, thereby ensuring simplicity of design and simplifying its assembly and manufacturing technology, while increasing the reliability of landing on the wheel rim by increasing the contact area . And the proposed location of the damping ring in the common groove made it possible to simplify its profile compared to the prototype.

Указанная совокупность отличительных признаков заявленного изобретения не известна и для специалиста явным образом не следует из уровня техники. Изобретение может применяться в любых сферах деятельности человека, где используются колесные автомобили, преимущественно в военной сфере. Таким образом, заявленное решение соответствует критериям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».The specified set of distinctive features of the claimed invention is not known and for a specialist obviously does not follow from the prior art. The invention can be applied in any fields of human activity where wheeled vehicles are used, mainly in the military sphere. Thus, the claimed solution meets the criteria of patentability "novelty", "inventive step" and "industrial applicability".

На фиг. 1 представлен внешний вид заявленной трехкольцевой колесной вставки безопасности в разборе.In FIG. 1 shows the appearance of the claimed three-ring wheeled safety insert in the analysis.

На фиг. 2 представлено предлагаемое решение КВБ в разрезе на колесе.In FIG. 2 presents the proposed solution of the CAB in the context of the wheel.

На фиг. 3 показан пример выполнения предлагаемого решения с замковым соединением типа ласточкин хвост демпфирующего кольца в общей канавке.In FIG. 3 shows an example of the implementation of the proposed solution with a castle connection type dovetail damping rings in a common groove.

Трехкольцевая колесная вставка безопасности (см. фиг. 1) состоит из демпфирующего кольца 1 и двух сопряженных кольцевых опор 2, формирующих несущее кольцевое основание, с проточками на внешних поверхностях со стороны линии сопряжения, которые при сопряжении образуют общую канавку, в которой ответной поверхностью располагается демпфирующее кольцо 1. Ширина образованной общей канавки соответствует ширине внутреннего диаметра демпфирующего кольца 1.The three-ring safety wheel insert (see Fig. 1) consists of a damping ring 1 and two conjugated annular supports 2, forming a bearing annular base, with grooves on the outer surfaces from the side of the interface line, which, when joined, form a common groove in which the counter surface is located damping ring 1. The width of the formed common groove corresponds to the width of the inner diameter of the damping ring 1.

Кольцевые опоры 2 обеспечивают посадку всей конструкции на ободе 3 и также выполняют распор боковин шины 4 поверхностями, противоположными линии сопряжения. Распор боковин шины 4 необходим для исключения разбортовки шины во время движения при потере давления в ней. Проточки в кольцевых опорах могут иметь разнообразную форму с наличием выступов/впадин, шипов/пазов, необходимых для более надежной фиксации демпфирующего кольца 1 в общей канавке.Ring supports 2 provide the fit of the entire structure on the rim 3 and also perform the spacing of the sidewalls of the tire 4 with surfaces opposite to the interface line. The spacing of the sidewalls of the tire 4 is necessary to prevent tire tearing during movement when pressure is lost in it. The grooves in the annular supports can have a various shape with the presence of protrusions / depressions, spikes / grooves necessary for more reliable fixation of the damping ring 1 in the common groove.

Демпфирующее кольцо 1 предназначено для приема эксплуатационных воздействий со стороны дороги как в продольном, так и в поперечном направлениях. Форма поверхности части демпфирующего кольца 1, расположенной в общей канавке несущего кольцевого основания, является ответной поверхностью, которая соответствует поверхности проточек в кольцевых опорах. Для более надежной фиксации демпфирующего кольца в общей канавке от возможности его соскальзывания и проскальзывания применяют клеевое соединение, замковое соединение (типа ласточкин хвост, выступ-впадина или шип-паз) либо их комбинации. Пример замкового соединения типа ласточкин хвост демпфирующего кольца 1 в общей канавке показан на фиг. 3. Поверхности на внешнем диаметре и боковой части демпфирующего кольца могут быть оснащены грунтозацепами (см. фиг. 1).The damping ring 1 is designed to receive operational influences from the side of the road in both longitudinal and transverse directions. The surface shape of the part of the damping ring 1, located in the common groove of the bearing annular base, is a mating surface that corresponds to the surface of the grooves in the ring supports. For a more reliable fixation of the damping ring in the common groove from the possibility of its slipping and slipping, an adhesive joint, a locking joint (such as a dovetail, a protrusion-cavity or a spike groove) or a combination thereof are used. An example of a dovetail lock joint of a damping ring 1 in a common groove is shown in FIG. 3. The surfaces on the outer diameter and the side of the damping ring may be equipped with lugs (see Fig. 1).

Конструкция кольцевых опор 2 обеспечивает лучшее центрирование демпфирующего кольца относительно обода при монтаже и эксплуатации колеса за счет осуществления посадки на ободе по внутренним диаметрам кольцевых опор. Кроме этого, по сравнению с прототипом, увеличивается площадь контакта между ободом и внутренней поверхностью кольцевых опор, что способствует лучшему распределению давления на поверхность обода и повышает величину передаваемого крутящего момента к демпфирующему кольцу. Конструкция кольцевых опор также предусматривает на внутреннем диаметре кольцевую канавку для возможности подвода воздуха к шине.The design of the ring supports 2 provides better centering of the damping ring relative to the rim during mounting and operation of the wheel by landing on the rim along the inner diameters of the ring supports. In addition, compared with the prototype, the contact area between the rim and the inner surface of the ring supports increases, which contributes to a better distribution of pressure on the rim surface and increases the amount of transmitted torque to the damping ring. The design of the annular supports also provides for an inner diameter of the annular groove for the possibility of supplying air to the tire.

Геометрические размеры предлагаемой колесной вставки безопасности определяются следующим образом (см. фиг. 2). Высота профиля вставки h зависит от высоты профиля шины Η и определяется соотношением h/H=0,6…0,8. Ширина опорной поверхности вставки b зависит от расстояния С между внутренними поверхностями закраин обода и определяется соотношением b/С=0,5…0,8.The geometric dimensions of the proposed wheel safety insert are defined as follows (see Fig. 2). The height of the insert profile h depends on the height of the tire profile Η and is determined by the ratio h / H = 0.6 ... 0.8. The width of the supporting surface of the insert b depends on the distance C between the inner surfaces of the rim flanges and is determined by the ratio b / C = 0.5 ... 0.8.

Порядок сборки осуществляется следующим образом.The assembly order is as follows.

Демпфирующее кольцо 1 сжать в одном направлении до размеров, позволяющих поместить его внутрь шины 4 и расправить его там. Аналогично вставить одну из кольцевых опор 2 и зафиксировать на ней демпфирующее кольцо 1. Вторую кольцевую опору 2 установить с другой стороны демпфирующего кольца 1. После этого шина 4 со вставкой надевается на основание обода разборного колеса 3, а затем устанавливается и фиксируется бортовое кольцо. Предпочтительно использовать такое разборное колесо, в котором закраины будут перпендикулярны к поверхности обода - такая конструкция позволит максимально снизить возможность схода шины 4 с обода.Compress the damping ring 1 in one direction to the dimensions that allow it to be placed inside the tire 4 and straightened there. Similarly, insert one of the ring supports 2 and fix the damping ring 1 on it. Install the second ring support 2 on the other side of the damping ring 1. After that, the tire 4 with the insert is put on the base of the rim of the collapsible wheel 3, and then the side ring is installed and fixed. It is preferable to use a collapsible wheel in which the flanges will be perpendicular to the surface of the rim - this design will minimize the possibility of tire 4 coming off the rim.

При движении машины на поврежденных шинах ее вес передается на КВБ. При этом демпфирующее кольцо взаимодействует в зависимости от степени повреждения шины либо с внутренней поверхностью поврежденной шины, либо с поверхностью земли, снижая вибронагруженность колесного движителя и машины в целом. Несущая часть демпфирующего кольца воспринимает осевые и радиальные динамические нагрузки, возникающие при движении машины по неровностям пути. Кольцевые опоры передают нагрузку от демпфирующего кольца на обод, снижая ударное воздействие, и препятствуют схождению шины с обода.When the car moves on damaged tires, its weight is transferred to the CVB. In this case, depending on the degree of damage to the tire, the damping ring interacts either with the inner surface of the damaged tire or with the ground, reducing the vibration load of the wheel propulsion device and the machine as a whole. The bearing part of the damping ring perceives axial and radial dynamic loads that occur when the machine moves along uneven paths. The ring supports transfer the load from the damping ring to the rim, reducing impact, and prevent the tire from converging from the rim.

Claims

1. A three-ring safety wheel insert, consisting of a damping ring and a bearing ring base, providing a landing of the wheel safety insert on the wheel rim, characterized in that the bearing ring base is formed by mating two ring supports, on the outer surfaces of which from the interface line there are grooves forming a common groove in which a damping ring is located on the mating surface, while the supporting annular base is installed with the possibility of expansion of the tire sidewalls.

2. The three-ring wheel safety insert according to claim 1, characterized in that the counter surface of the damping ring is configured to be fixed in the common groove by a dovetail lock joint.

3. The three-ring wheel safety insert according to claim 1, characterized in that the outer and / or side surfaces of the damping ring are equipped with lugs.