УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОЛЕСА НА СТУПИЦЕ

Техническое решение относится к автомобильной технике, в частности к устройствам для соединения ступиц осей ходовой части автомобиля с ободьями его колес.
Известны технические решения задач адаптации или подгонки узлов крепления к ступицам колес ходовой части, преимущественно автомобиля, различных по своей конфигурации ободьев колес, особенно по ширине обода, по его углублению, в котором расположена ступица и тормозной диск колеса, а также по ширине посадочного места, предназначенного для расположения в нем шины колеса. К таким устройствам относятся известные устройства, описанные в патентной документации различных стран (GB 2455879 A, 24.06.2009; DE 19708908 A1, 30.10.1997; DE 20318726 U1, 13.05.2004; US 4621723, 11.11.1986; US 5584537, 17.12.1996; US 5820224, 13.10.1998; US 5785391 A, 28.07.1998).
В источнике информации GB2455879 представлено устройство для крепления колеса, включающее ступицу колеса, через которую проходит цапфа оси транспортного средства и на которую крепится колесо посредством центрального элемента крепления, который состоит из крепежного винта, имеющего внешнюю резьбу, свинчивающуюся с внутренней резьбой вала ступицы колеса, коническую щель, совмещенную с крепежным винтом таким образом, что он прижимается к колесу при креплении к ступице, причем крепежный винт заблокирован болтом с внешними зубцами, которые фиксируют зубцы с винтом в одной осевой позиции, а тормозной диск осуществляет фиксацию болтов зажатыми соответствующими рукавами и винтами, которые, по крайней мере, частично располагаются в соответствующих нишах колеса и ступицы.
В источнике информации DE 20318726 представлено, например, устройство для крепления колеса, имеющее адаптер, предназначенный для соединения обода со ступицей различных конструкций, состоящий из диска-адаптера, расположенного между ним и диском, крепящегося к ступице автомобиля, который имеет сборочные отверстия, совпадающие с отверстиями ступицы, а диск-адаптер имеет резьбовые отверстия, совпадающие с отверстиями обода, при этом оба диска соединяются друг с другом через резьбовые и сборочные отверстия, расположенные за пределами отверстий обода и ступицы.
В источнике информации US 5785391 представлено устройство для крепления колеса, содержащее колесный адаптер для установки колес на транспортное средство, имеющий множество штифтов для монтажа колеса, которые расположены в отверстиях под болты заданного диаметра на ступице колеса, последнее имеет множество отверстий под болты иного диаметра, колесный адаптер включает пластины со множеством отверстий, которые адаптированы под штифты, служащие для установки колеса, при этом колесный адаптер также включает множество штифтов, расположенных на пластине адаптера таким образом, чтобы попасть, по крайней мере, в некоторые из отверстий в колесе, а рельефный круговой фланец на пластине адаптера расположен между штифтами и отверстиями.
В источнике информации US 5584537 представлено устройство для крепления колеса, имеющее колесный адаптер со вкручивающейся гайкой для крепления колеса с использованием адаптера, имеющего один конец для крепления колеса к колесной оси, и другой конец с внешней резьбой, используемой для взаимодействия с внутренней резьбой закручивающейся гайки, при этом колесный адаптер со вкручивающейся гайкой включает в себя две полые части, первая из которых является полой, первая часть имеет гладкую внешнюю поверхность, наружная поверхность имеет круглое сечение, резьбовая внутренняя поверхность первой части полого конца имеет круглое сечение и постоянный диаметр и предназначена для взаимодействия с внешней резьбой на другом конце адаптера ступицы, причем отдаленный от центра конец внешней поверхности имеет сравнительно небольшой диаметр, а расположенный ближе к центру конец внешней поверхности имеет больший диаметр, чтобы внешняя поверхность соединялась впритык и могла быть защищена от ступицы колеса; также вторая часть конца колесного адаптера со вкручивающейся гайкой находится рядом с расположенным ближе к центру концом первой части полого конца, вторая часть имеет внешнюю поверхность для взаимодействия с колесной гайкой, насадкой или другим устройством, предназначенным для закрепления колеса в сборе.
В источниках информации US 5820224 и US 4621723 представлены устройства, содержащие, установленный между ободом колеса и ступицей адаптер, на удлиненной цилиндрической части которого навинчена гайка крепления обода колеса на ступице.
В источнике информации DE 19708908 представлено устройство близкое к заявленному техническому решению. Данное устройство содержит адаптер для обода автомобильного колеса, с помощью которого обод фиксируется при помощи зажимной гайки на штыре адаптера, имеющем резьбу, а переходник в свою очередь крепится к ступице на ее стандартные болты посредством гаек, при этом резьба штыря переходника ориентирована таким образом, чтобы направление ее откручивания было противоположно направлению вращения колеса, гайка выполнена гофрированной с целью предотвращения ее откручивания при помощи стандартных инструментов, удерживается на месте за счет зажимного винта, вкручивающегося в зажимную гайку в месте выполненной в ней боковой прорези.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции устройства и повышение его надежности.
Технический результат получен устройством для крепления колеса на ступице, характеризующимся тем, что оно содержит установленный между ободом колеса и тормозным диском адаптер, на диске адаптера с наружной стороны установлены штифты, располагаемые в отверстиях обода, на выступающей части адаптера снаружи выполнена резьба, на которую навинчена гайка, на наружном торце гайки и на торце выступающей части адаптера выполнены совмещаемые выемки, в которых расположены концы фиксатора, имеющего центральное отверстие, торец выступающей части адаптера закрыт заглушкой, которая имеет расположенный в центральном отверстии фиксатора центрирующий выступ, а также средства ее фиксации на выступающей части адаптера.
На фиг.1 показана кинематическая схема устройства;
на фиг.2 - схема расположения элементов устройства при его монтаже;
на фиг.3 - адаптер в разрезе;
на фиг.4 - вид А на фиг.3;
на фиг.5 - адаптер, вид сбоку;
на фиг.6 - вид Б на фиг.5;
на фиг.7 - адаптер в пространственном изображении;
на фиг.8 - гайка устройства, вид с торца;
на фиг.9 - сечение В-В на фиг.8;
на фиг.10 - гайка в пространственном изображении;
на фиг.11 - штифт, вид с торца;
на фиг.12 - сечение Г-Г на фиг.11;
на фиг.13 - штифт в пространственном изображении;
на фиг.14 - фиксатор, вид сбоку;
на фиг.15 - вид Д на фиг.14;
на фиг.16 - вид Е на фиг.15;
на фиг.17 - пространственное изображение фиксатора;
на фиг.18 - заглушка, вид с торца;
на фиг.19 - сечение Ж-Ж на фиг.18;
на фиг.20 - пространственное изображение заглушки;
на фиг.21 - устройство с закрепленным на ступице ободом колеса.
Устройство для крепления колеса на ступице (фиг.1) установлено на ступице 1, с которой соединен тормозной диск 2. Устройство закрепляется на ступице 1 при помощи средств 3 крепления (гайки или болты) и служит для соединения со ступицей 1 обода 4 колеса. Устройство включает адаптер 5, имеющий присоединяемый к ступице 1 диск и выполненную заодно с диском выступающую часть (фиг.3-7). В диске адаптера 5 выполнены отверстия 6 под средства 3 крепления, прижимающие диск адаптера 5 к ступице 1. На диске адаптера 5 с наружной стороны установлены штифты 7, располагаемые в отверстиях 8 обода 4 колеса при его установке на ступице 1. На выступающей части адаптера 5 с ее наружной стороны имеется резьба 9 (фиг.3), а на торце этой части - множество выступов 10, между которыми расположены выемки 11 под фиксатор 12 (фиг.1, 2).
Штифты 7 (фиг.11-13) расположены с возможностью их свободного вхождения в отверстия 8 обода 4 колеса (фиг.1). Резьба 9 выступающей части адаптера 5 выполнена под взаимодействующую с ней резьбу 13 корончатой гайки 14 (фиг.8-10), навинчиваемую на выступающую часть адаптера 5 и фиксируемую на ней посредством фиксатора 12. На наружном торце гайки 14 выполнено множество выступов 15, между которыми расположены выемки 16 под фиксатор 12. Гайка 14 снаружи выполнена конической для взаимодействия ее конической поверхности 17 с ответной посадочной конической поверхностью 18 обода 4 колеса (фиг.1, 21). В рабочем положении устройства выемки 16 гайки под фиксатор и выемки 11 выступающей части адаптера 5 совмещены и в них расположен фиксатор 12 (фиг.21).
Фиксатор 12 (фиг.14-17) выполнен в виде фигурной пластины с центральным отверстием 19 в ее более развитой средней части, и зауженными концами 20 на периферийных частях, причем зауженные концы 20 пластины должны располагаться в противоположных выемках 16 гайки и совмещенных с ними противоположных выемках 11 выступающей части адаптера 5 (фиг.1, 2). Фиксатор 12 взаимодействует с заглушкой 21 (фиг.18-21), имеющей центрирующий выступ 22, входящий в центральное отверстие 19 фиксатора в рабочем положении устройства, а заглушка 21 имеет средства 23 ее фиксации в полости выступающей части адаптера 5.
В полости выступающей части адаптера 5 выполнен выступающий вовнутрь поясок 24 (фиг.3) для взаимодействия с ним средств 23 (фиг.19, 20) фиксации заглушки 21 (фиг.2). Каждое средство 23 выполнено в виде обладающего упругостью выступа с бородкой 25 на конце (фиг.18-20), взаимодействующей с пояском 24 выступающей части адаптера в рабочем положении устройства.
Каждый штифт 7 закреплен в отверстии 26 адаптера (фиг.2), внутри штифт 7 (фиг.11-13) имеет углубление 27 с гранями 28 под ключ, а снаружи штифт имеет поясок для фиксации штифта на диске 5 адаптера в рабочем положении. Штифт 7 имеет на конце резьбу 29 и он, предпочтительно, завинчивается в отверстие 26 адаптера, в ином случае штифт имеет гладкий конец и запрессовывается в отверстии 26 своей посадочной гладкой частью (не показана). Поясок 30 штифта 7 расположен приблизительно в средней части штифта.
Монтаж устройства выполняют следующим образом. Соединяют адаптер 5 со ступицей 1 средствами 3 соединения (фиг.1). Закрепляют на диске адаптера штифты 7 в отверстиях 26 адаптера (фиг.21). Надевают на штифты 7 обод 4 колеса путем введения штифтов 7 в отверстия 8 обода (фиг.1) и завинчивают гайку 14 на резьбу 9 выступающей части адаптера. При этом коническая поверхность 17 гайки взаимодействует с конической поверхностью 18 обода 4, обод центрируется на адаптере и прижимается к диску адаптера 5. Гайку 14 завинчивают съемной (не входящей в конструкцию устройства) зубчатой головкой 31 (фиг.2, 21), зубья 32 которой вводят в выемки 33 (фиг.8-10) гайки 14. Головку 31 вращают ключом (не показан), вводимым в граненое отверстие 34 головки. Вращение головки 31 осуществляют до совмещения выемок 16 гайки 14 с выемками 11 выступающей части адаптера 5 (фиг.1, 2). После поджатая обода 4 колеса к диску адаптера 5 и совмещения указанных выемок, в этих выемках располагают концы 20 фиксатора 12, который занимает положение, показанное на фиг.1, 2 и 21. Затем закрывают торец выступающей части адаптера 5 заглушкой 21, для чего центрирующий выступ 22 (фиг.19) заглушки вводят в отверстие 19 фиксатора 12 (фиг.2) и перемещают с усилием, легким ударом, заглушку 21 в сторону адаптера 5. В результате средства фиксации 23 заглушки изгибаются к центральной оси адаптера, а бородки 25 этих средств входят в зацепление с пояском 24 адаптера. Демонтаж проводят в обратной последовательности.
Работает устройство следующим образом. При вращении ступицы колеса усилие кручения передается на средства 3 крепления (штифты или болты), с них на адаптер 5, с адаптера на штифты 7, а со штифтов 7 на обод 4 колеса. При этом штифты 7 воспринимают на себя основную нагрузку кручения и работают на срез, а средства соединения 3 работают в основном на отрыв. При изменении знака момента кручения на противоположный знак, например при торможении диска 2, указанные нагрузки меняют свое направление.
Данное устройство повышает надежность соединения обода со ступицей и позволяет изменять вылет обода 4 колеса относительно ступицы 1, а также относительно продольной оси автомобиля на величину толщины t диска адаптера (фиг.3), что позволяет устанавливать на ступице автомобиля колесо с более широким ободом и шиной другого профиля. При необходимости устанавливают другой адаптер, с другой, большей или меньшей толщиной t диска и получают другой вылет обода колеса относительно ступицы и продольной оси автомобиля. С учетом требований безопасности установлено, что увеличение вылета для легковых автомобилей возможно на 5-40 мм, что существенно расширяет возможности использования на автомобиле одной модели различных шин с разными профилями ободьев колес. Это существенно повышает универсальность устройства.
Конструкция устройства существенно упрощена за счет специальной ориентировки его резьбы, исключающей откручивание гайки, поскольку в устройстве применен более надежный, относительно известных аналогов, принцип ее фиксации в рабочем положении.
Благодаря упрощению конструкции устройства повышена его надежность и обеспечена возможность надежного крепления к стандартным ступицам множества типоразмеров колес с различными профилями ободьев и шин.