КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE WHEEL

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при технологической проработке конструкций колес транспортных средств, оптимальных при изготовлении заготовок колес из легких сплавов горячей объемной штамповкой.
Известно колесо транспортного средства, содержащее дисковую часть и сочлененный с ней обод в виде тела вращения с примыкающей к дисковой части парой оболочек переменной вдоль оси колеса толшины (Патент Японии 2004082810, кл. В60В 21/02, опубл. 2004).
Известное колесо выполнено литьем из легкого сплава.
Недостатком известного колеса является большая масса, так как литая структура не обеспечивает получение оптимальных прочностных характеристик при минимизации массы колеса.
Известно колесо транспортного средства, содержащее ступицу, дисковую часть с выпуклой лицевой поверхностью и обод в виде тела вращения, на торцах которого расположены фланцы (реборды), ограниченного с внутренней стороны в зоне, примыкающей к дисковой части, двумя поверхностями вращения с прямолинейными образующими, а также двумя тороидальными поверхностями, касательными соответственно каждой к одной из поверхностей дисковой части и одной из упомянутых поверхностей вращения, при этом по меньшей мере одна из упомянутых поверхностей вращения с лицевой стороны выполнена конической (Патент РФ 2309053, В60В 3/06, опубл. 27.10.07. Бюл. №30 - прототип).
Колесо-прототип выполнено из алюминиевого деформируемого сплава.
К недостаткам известного колеса можно отнести нерациональное использование технологических особенностей применяемых сплавов и процессов, так как из высокопрочного мелкозернистого деформируемого сплава изготавливают, как правило, колеса литых моделей.
Предлагаемое колесо транспортного средства содержит ступицу, дисковую часть с выпуклой лицевой поверхностью и обод в виде тела вращения, на торцах которого расположены фланцы (реборды). Обод ограничен с внутренней стороны в зоне, примыкающей к дисковой части, двумя поверхностями вращения с прямолинейными образующими, а также двумя тороидальными поверхностями, касательными соответственно каждой к одной из поверхностей дисковой части и одной из упомянутых поверхностей вращения. По меньшей мере одна из упомянутых поверхностей вращения с лицевой стороны выполнена конической, при этом центр радиуса поперечного сечения тора, поверхность которого сопрягает упомянутые коническую поверхность вращения и выпуклую поверхность дисковой части, расположен на биссектрисе угла между лучом падения изображения кромки торца обода на вогнутую тороидальную поверхность упомянутого тора и лучом отражения упомянутого изображения от последней в плоскости, проходящей через ось колеса, а величина угла наклона луча отражения к линии параллельной оси колеса и проходящей через точку преломления, равно как и другие размеры упомянутого колеса, могут быть связаны приведенными соотношениями.
Предлагаемое колесо может быть выполнено с окнами в дисковой части, расположенными в зоне, диаметр которой меньше диаметра окружности, описанной точкой преломления на величину, равную 2Y.
Предлагаемое колесо отличается тем, что центр радиуса поперечного сечения тора, поверхность которого сопрягает упомянутые коническую поверхность вращения и выпуклую поверхность дисковой части, расположен на биссектрисе угла между лучом падения изображения кромки торца обода на вогнутую тороидальную поверхность упомянутого тора и лучом отражения упомянутого изображения от последней в плоскости, проходящей через ось колеса, а угол наклона луча отражения к линии, параллельной оси колеса и проходящей через точку преломления, находится в пределах 0°-12° при соотношении
1,01≤Z/Y≤2,1, где
Z - расстояние от кромки торца обода до точки преломления (в плоскости торца обода);
Y - толщина торца обода.
Колесо транспортного средства может отличаться и тем, что окна в дисковой части расположены в зоне, диаметр которой меньше диаметра окружности, описанной точкой преломления на величину, равную 2Y.
Для достижения максимального эффекта у колеса транспортного средства сопрягаемые упомянутые тороидальная поверхность, коническая поверхность и выпуклая поверхность донной части могут быть подвергнуты финишной обработке до зеркального блеска.
Технический результат предлагаемого изобретения - максимальная упругость колеса и оригинальный дизайн - полная иллюзия того, что дисковая часть колеса прозрачна.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых показаны:
на фиг.1 - колесо в разрезе;
на фиг.2 - реальное колесо размера 9,5×22” в разрезе;
на фиг.3 - фотография колеса «Иллюзия» размера 9,5×22”.
1
2
Колесо (фиг.1) включает в себя ступицу 1, обод 2 и дисковую часть 3, соединяющую обод 2 со ступицей 1. Обод 2 выполнен в виде тела вращения, ограниченного с внутренней стороны в зоне, примыкающей к дисковой части 3, двумя поверхностями вращения с прямолинейными образующими соответственно 4, 5. Эти поверхности обода 2 сочленены с дисковой частью 3 парой тороидальных поверхностей. Тороидальная поверхность с образующей 6, имеющей радиус R, касательна к поверхности обода с образующей 4 и к поверхности 8 дисковой части 3, а тороидальная поверхность с образующей 7, имеющей радиус R, касательна к поверхности обода с образующей 5 и к поверхности 9 дисковой части 3. На торце обода 2 расположены фланцы (реборды) 10 и 11, высота каждого из которых - Y.
1
1
1
На фиг.2 приведен разрез аналогичного колеса, но более крупным планом. Колесо также включает в себя ступицу 1, обод 2 и выпуклую дисковую часть 3. Коническая прямолинейная поверхность вращения 4 сочленена с выпуклой поверхностью 8 дисковой части 3 посредством тороидальной поверхности с образующей 6, имеющей радиус R=20, размер которого выбран из соображений упругости. Одновременно на чертеж наносится линия O-O, параметры которой заданы соотношением
1,01≤Z/Y≤2,1, где
Z - расстояние от кромки торца обода до точки преломления (в плоскости торца обода);
Y - толщина торца обода.
В данном случае Z=32, Y=22 и отношение Z/Y=1,455.
1
Место пересечения тороидальной поверхности этой линией отмечено точкой преломления С. Проведя прямую через точку С и центр радиуса R, получаем биссектрису угла АСВ, равного сумме 2β=24°46' где АС - луч падения изображения кромки обода на тороидальную поверхность в точке С, а линия СВ - луч отражения изображения этой кромки. Для получения четкого изображения необходимо, чтобы отраженные лучи были в виде параллельного или слегка сходящегося пучка лучей. В данном случае величина сходимости пучка лучей составляет величину 2α, где α=3°08'.
На фиг.3 приведена фотография автомобильного колеса размера 9,5×22' серии «Иллюзия», на которой четко «сквозь» колесо просматривается «задняя» реборда. Колесо отполировано до зеркального блеска.
При необходимости колесо может быть выполнено с окнами. В этом случае окна в дисковой части располагаются в зоне, диаметр которой меньше диаметра окружности, описанной точкой преломления С на величину, равную 2Y.
Предлагаемое изобретение позволяет максимально увеличить упругость колеса и создать оригинальный дизайн - полную иллюзию того, что дисковая часть колеса прозрачна.