КОЛЕСО
WHEEL

Настоящее изобретение относится к колесу такого вида, который имеет обод и диск, разъемно скрепленные вместе. Такие колеса используются для сельскохозяйственных транспортных средств, например, тракторов, так, что обод может быть прикреплен к диску в альтернативных ориентациях так, что расстояние между парой колес на оси может быть изменено для соответствия различным сельскохозяйственным применениям.
В уровне техники известно приваривание к ободу, вокруг его радиально внутренней поверхности по окружности, одного или более соединительных элементов и прикрепление диска к ободу посредством крепления болтами через диск и соединительный элемент. Известно, что соединительный элемент должен быть обеспечен в форме кольца. Диски обеспечены либо в по существу круглой форме, либо «квадратной» форме, при которой внешний периметр диска включает уплощенные участки, которые создают зазоры с интервалами по окружности соединительного элемента. Выбор круглого или квадратного диска зависит от нагрузки применения.
Также известно обеспечение одного или более дистанцирующих элементов между диском и кольцом так, что посредством удаления диска с кольца или в форме разнесенных по окружности выступов и изменения положения диска и/или дистанцирующего элемента или каждого дистанцирующего элемента положение диска относительно центра колеса может быть изменено, и отрегулирована колея трактора. Дистанцирующий элемент является предпочтительной, так как она позволяет использовать более длинный болт, чем использовался бы в случае, если бы различные положения или «смещения» обеспечивались бы только сформованным диском или кольцом. Чем длиннее болт, который используется, тем больше «натяжение», которое может быть развито при креплении диска к ободу. Это дополнительное натяжение обеспечивает увеличенное сопротивление болта ослаблению во время технического обслуживания.
Когда требуется использовать колеса на тракторах, которые могут работать со скоростью 50 км/ч или больше, в общем требуется, чтобы была отмечена наивысшая точка вне центра (первая гармоническая высокая точка), т.е. самая дальняя точка на окружности от центра обода, чтобы позволять стыковать обод и шину при монтаже шины на обод. Это выполняется посредством расположения низкой точки, отмеченной на шине, по окружности смежно с высокой точкой, отмеченной на ободе. Это сглаживает эксцентриситет обода, по меньшей мере в некоторой степени, для обеспечения улучшенного комфорта для водителя трактора.
Недостаток известных колес с регулируемой или переменной колеей заключается в том, что высокая точка отмечается на заводе. Если пользователь демонтирует и повторно собирает узел в полевых условиях, диск может быть повернут относительно обода, и общая высокая точка вне центра может изменяться. Более того, допуски, необходимые зазоры в крепежных отверстиях и сила тяжести также могут влиять на положение общей высокой точки. В связи с этим преимущество, достигаемое посредством стыковки шины с ободом, может быть потеряно, когда колея колеса изменяется в первый раз.
Согласно настоящему изобретению, обеспечено колесо, включающее обод и диск, с помощью которого колесо является прикрепляемым к ступице транспортного средства, причем диск выполнен с возможностью прикрепления к ободу посредством продолжающихся в общем вдоль оси крепежных элементов, каждый из которых проходит через соответствующее отверстие диска и выполнен с возможностью приема в соответствующем продолжающемся в общем вдоль оси проходе, обеспеченном в соединительном элементе обода, причем колесо также включает дистанцирующий элемент, имеющий осевую глубину, для разнесения диска от соединительного элемента обода, причем дистанцирующий элемент включает отверстие, через которое крепежный элемент выполнен с возможностью приема, для соединения диска с соединительным элементом обода, и установочный элемент, который выполнен с возможностью приема в соответствующем установочном отверстии в соединительном элементе обода.
Установочный элемент может быть принимаемым в соответствующем отверстии в диске.
Установочный элемент может представлять собой штифт, например, установочный штифт или роликовый штифт.
Установочный элемент может иметь по меньшей мере одно из размера и формы поперечного сечения, отличных от крепежных элементов, которые выполнены с возможностью приема в проходе или каждом проходе соединительного элемента и отверстии или каждом отверстии диска.
Соединительный элемент может включать только одно установочное отверстие так, что дистанцирующий элемент является устанавливаемым в одном положении относительно соединительного элемента и, следовательно, обода.
Диск может включать одно соответствующее отверстие так, что диск является устанавливаемым в одном положении по окружности относительно соединительного элемента и, следовательно, обода.
Диск может включать пару установочных отверстий для обеспечения соединения диска с ободом в двух различных ориентациях, но в одном вращательном положении относительно соединительного элемента, и, следовательно, обода, при этом одно или другое из установочных отверстий диска соответствует установочному элементу дистанцирующего элемента и установочному отверстию соединительного элемента в зависимости от ориентации диска относительно обода.
Соединительный элемент может включать два установочных отверстия так, что каждый из пары дистанцирующих элементов является устанавливаемым в соответствующем положении относительно соединительного элемента и, следовательно, обода.
Если обеспечены два установочных отверстия, два установочных отверстия могут быть расположены диаметрально противоположно друг другу на соединительном элементе обода.
Если обеспечены два установочных отверстия, два установочных отверстия могут быть разнесены по окружности на приблизительно 90°.
Колесо может дополнительно включать третье установочное отверстие в соединительном элементе обода колеса, соответствующее установочное отверстие в ободе и соответствующий дистанцирующий элемент для установки диска относительно обода в третьем положении по окружности обода.
Согласно второму аспекту изобретения, обеспечена дистанцирующий элемент для колеса согласно первому аспекту изобретения.
Изобретение теперь будет описано, исключительно путем примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фигура 1 представляет собой вид сбоку колеса в соответствии с настоящим изобретением;
Фигура 2 представляет собой иллюстративный вид в перспективе части колеса на Фигуре 1;
Фигура 3А представляет собой вид в поперечном сечении дистанцирующего элемента колеса на Фигурах 1 и 2;
Фигура 3B представляет собой второй вид в поперечном сечении дистанцирующего элемента на Фигуре 3А; и
Фигура 3С представляет собой вид в перспективе дистанцирующего элемента на Фигурах 3А и 3B.
Со ссылкой на чертежи, обеспечено колесо 10, часть которого показана на Фигуре 1. Колесо 10 включает обод 12, который выполнен с возможностью приема шины (не показана), и диск 14, с помощью которого колесо 10 может быть прикреплено к ступице транспортного средства. Колесо 10 также включает соединительный элемент 16, который постоянно прикреплен к ободу 12, например, с помощью сварки, и с которым диск 14 является соединяемым. Колесо 10 имеет ось вращения А, которая в целях описания колеса 10 считается по существу горизонтальной. При использовании здесь термин «осевой» должен быть истолкован как по существу параллельный оси А.
Диск 14, показанный на Фигуре 1, является в общем «квадратным» с углами квадрата, усеченными так, чтобы обеспечивать в общем восьмиугольную форму, имеющую чередующиеся длинные и короткие стороны. Диск 14 может, альтернативно, иметь по существу круглую форму. Диск 14 включает множество продолжающихся по существу вдоль оси отверстий 18, через каждое из которых крепежный элемент 20 выполнен с возможностью приема. В настоящем примере диск 14 включает восемь отверстий 18, обеспеченных по два на каждом усеченном угле квадрата. Следует понимать, что диск может включать больше или меньше отверстий при необходимости. Если диск 14 является по существу круглым, отверстия 18 разнесены по окружности диска 14, предпочтительно при этом пары отверстий 18 разнесены по окружности диска 14, например, четыре пары отверстий 18 разнесены на приблизительно 90° друг от друга. Снова следует понимать, что любое число отверстий 18 может быть обеспечено в любом подходящем расположении. Диск 14 также включает продолжающееся по существу вдоль оси установочное отверстие 22а, которое расположено смежно с одним из отверстий 18, цель которого будет описана более подробно ниже.
В примере, показанном на Фигуре 1, соединительный элемент 16 представляет собой по существу непрерывное кольцо, которое прикреплено по его окружности к ободу 12. В альтернативных вариантах выполнения соединительный элемент 16 может включать множество выступов, которые разнесены по окружности обода 12. Соединительный элемент 16 включает множество продолжающихся по существу вдоль оси отверстий или проходов 24, в которых крепежный элемент 20 выполнен с возможностью приема. Соединительный элемент 16 также включает продолжающееся по существу вдоль оси установочное отверстие 26. В варианте выполнения установочное отверстие 26 является смежным с одним из отверстий 24. Расстояние между центром установочного отверстия 26 и центром смежного отверстия 24 составляет приблизительно 30 мм. Следует понимать, что это расстояние может быть изменено при необходимости.
Каждый крепежный элемент 20 включает болт 28, который выполнен с возможностью приема через соответствующее отверстие 18 в диске 14 и соответствующее отверстие 24 в соединительном элементе 16, чтобы позволять крепежному элементу 20 скреплять диск 14 с соединительным элементом 16 обода 12. Каждый крепежный элемент 20 также включает гайку 30 и шайбу 32.
Колесо 10 также включает дистанцирующий элемент 40. Дистанцирующий элемент 40 включает отверстие 42, через которое крепежный элемент 20 выполнен с возможностью приема. Отверстие 42 составляет приблизительно 16,5 мм в диаметре, но следует понимать, что размеры отверстия 42 будут зависеть от размеров крепежного элемента 20, с которым дистанцирующий элемент 40 предназначена для взаимодействия. Дистанцирующий элемент 40 также включает установочный элемент 44. В показанном примере установочный элемент 44 представляет собой штифт, который продолжается через дистанцирующий элемент 40 так, чтобы выступать с обеих сторон дистанцирующего элемента 40. Установочный элемент 44 действует в качестве центрирующего штифта и в настоящем примере принимает форму установочного штифта. Альтернативно, установочный элемент 44 может представлять собой другой тип штифта, например, роликовый штифт. Установочный элемент 44 может быть образован альтернативным путем при условии, что установочный элемент 44 выступает с обеих сторон дистанцирующего элемента 40. Установочный элемент 44 имеет общую длину L между приблизительно 23 мм и приблизительно 27 мм и предпочтительно приблизительно 25 мм. Следует понимать, что другие длины L установочного элемента 44 могут быть желательными и подходящими. Установочный элемент 44 имеет по существу круглое поперечное сечение и составляет приблизительно 10 мм в диаметре, но следует понимать, что другие формы и размеры могут быть подходящими. Дистанцирующий элемент 40 имеет по существу овальное поперечное сечение. Дистанцирующий элемент 40 имеет глубину D, равную приблизительно 15 мм. Следует понимать, что другие глубины D дистанцирующего элемента 40 могут быть желательными и подходящими. Центры отверстия 42 и установочного элемента 44 разнесены на расстояние S, равное приблизительно 30 мм.
При использовании диск 14 соединяется с ободом 12 посредством вставки болта 24 крепежного элемента 20 через отверстие 24 в соединительном элементе 16, через отверстие 42 в дистанцирующем элементе 40 и через соответствующее отверстие 18 в диске 14. Гайка 30 и шайба 32 крепежного элемента 20 крепятся к болту 24. Дистанцирующий элемент 40, таким образом, зажимается между диском 14 и соединительным элементом 16 обода 12. Установочный элемент 44 дистанцирующего элемента 40 принимается в установочных отверстиях 22а и 26 диска 14 и соединительного элемента 16 соответственно.
Дополнительные крепежные элементы 20 вставляются через другие отверстия 18, 24 диска 14 и соединительного элемента 16 соответственно для удержания диска 14 в требуемом положении в отношении обода 12 по окружности обода 12. Следует понимать, что, так как только один набор установочных отверстий 22а и 26 обеспечен в диске 14 и соединительном элементе 16 соответственно, возможно размещение дистанцирующего элемента 40 только в одном положении в отношении обода 12 и в одном положении в отношении диска 14. В связи с этим диск 14 может быть расположен только в одном вращательном положении в отношении обода 12. Дополнительные дистанцирующие элементы 50, которые имеют только центральное отверстие 52 для приема крепежного элемента 20, могут быть обеспечены между диском 14 и соединительным элементом 16 в других местах установки вокруг обода 12 так, что диск 14 разнесен по существу равномерно от обода 12 по окружности обода 12.
Может быть желательным обеспечивать возможность крепления диска 14 к ободу 12 в альтернативной ориентации, например, с диском 14, повернутым на 180° вокруг по существу вертикальной оси. На Фигурах 1 и 2 диск 14 показан с первой поверхностью 14а, смежной с соединительным элементом 16. Если диск 14 повернут на 180° вокруг по существу вертикальной оси во вторую ориентацию относительно обода 12, вторая поверхность 14b диска 14 будет расположена смежно с соединительным элементом 16. Для того, чтобы обеспечивать пригодность дистанцирующего элемента 40 для использования с диском 14 в двух различных ориентациях относительно обода 12, необходимо обеспечивать второе установочное отверстие 22b в диске 14. Установочный элемент 44 дистанцирующего элемента 40 выполнен с возможностью приема в одном из установочных отверстий 22а, 22b в зависимости от ориентации диска 14 относительно обода 12.
Обеспечение одного установочного отверстия 26 в соединительном элементе 16 по-прежнему обеспечивает, что диск 14 может быть расположен только в одном вращательном положении относительно обода 12 независимо от измененной ориентации диска 14. Вторая дистанцирующий элемент 40 может быть обеспечена для использования при соединении диска 14 с ободом 12. Для того, чтобы обеспечивать использование второго дистанцирующего элемента 40, необходимо обеспечивать дополнительное установочное отверстие 26 в соединительном элементе 16. Предпочтительно, это дополнительное установочное отверстие 26 разнесено на приблизительно 90° вокруг соединительного элемента 16 (или на смежном выступе). Для того, чтобы позволять подсоединять второй дистанцирующий элемент 40 между соединительным элементом 16 и диском 14, также необходимо обеспечивать соответствующие установочные отверстия 22c, 22d в диске 14. Разнесение дополнительных установочных отверстий 22c, 22d на приблизительно 90° по окружности вокруг диска 14 от установочных отверстий 22а, 22b означает, что для пользователя не возможно случайно вращать диск 14 относительно обода 12 во время повторной сборки и по-прежнему быть способным правильно располагать и крепить оба дистанцирующих элемента 40. Вращение диска 14 на 90° относительно обода 12 будет означать, что установочный элемент 44 только одного дистанцирующего элемента 40, который была соединен с диском 14, будет располагаться смежно с установочным отверстием 26 в соединительном элементе 16.
Предусмотрено, что может быть желательным располагать дополнительные установочные отверстия 22c, 22d, 26 разнесенными на приблизительно 180° от соответственных установочных отверстий 22а, 22b, 26 в диске 14 и соединительном элементе 16 соответственно.
В качестве альтернативы обеспечению двух установочных отверстий 22 в диске 14, чтобы позволять располагать диск 14 в двух различных ориентациях относительно обода 12, предусмотрено, что одно установочное отверстие 23 может быть расположено по существу равноудаленно между двумя отверстиями 22 в диске 14. Подобным образом, установочное отверстие 26 в соединительном элементе 16, которое соответствует установочному отверстию 23 диска 14 для приема установочного элемента 44 дистанцирующего элемента 40, может быть расположено по существу равноудаленно между смежными отверстиями 24 в соединительном элементе 16 для приема крепежного элемента 20. При таком расположении необходимо обеспечивать дистанцирующий элемент 40, который имеет расстояние S между центром установочного элемента 44 и центром отверстия 42, которое составляет приблизительно половину расстояния между смежными отверстиями 18, 24 диска 14 и соединительного элемента 16 соответственно. Это расположение позволяет обеспечивать диск 14 в двух различных ориентациях относительно обода 12 без необходимости обеспечения дополнительных установочных отверстий в диске 14.
Обеспечение дистанцирующего элемента 40, который действует в качестве центрирующего устройства для точной установки диска 14 в отношении обода 12, является предпочтительным в том, что оно уменьшило число частей, требуемых для разнесения диска 14 от обода 12 на подходящую величину и для обеспечения подходящего вращательного расположения диска 14 в отношении обода 12 при повторной сборке колеса 10. Установочная дистанцирующий элемент 40 обеспечивает, что существует только дискретное число положений, в которых диск 14 может быть установлен в отношении обода 12, для минимизации изменения положения максимального расстояния вне центра колеса 10 при повторной сборке колеса 10. Возможно обеспечение по меньшей мере восьми вариаций или «смещений» колеи с помощью колеса 10, включающего дистанцирующий элемент 40, который описана выше; т.е.
1) диск 14 может быть расположен с первой поверхностью 14а, смежной с соединительным элементом 16;
2) диск 14 может быть расположен со второй поверхностью 14b, смежной с соединительным элементом 16;
3) диск 14 может быть установлен на противоположной поверхности соединительного элемента 16 с первой поверхностью 14а диска 14, смежной с соединительным элементом 16;
4) диск 14 может быть установлен на противоположной поверхности соединительного элемента 16 со второй поверхностью 14b диска 14, смежной с соединительным элементом;
5-8) вышеприведенные ориентации также возможны со всем колесом 10, установленным в другой ориентации относительно ступицы транспортного средства; т.е. колесо 10 повернуто на 180° вокруг по существу вертикальной оси относительно ступицы.
Колесо 10 описано как имеющее дистанцирующий элемент 40 или каждый дистанцирующий элемент 40, расположенный между соединительным элементом 16. Однако, если дистанцирующий элемент 40 или каждая дистанцирующий элемент 40 была расположена смежно с диском 14, но не между диском 14 и соединительным элементом 16, это будет обеспечивать дополнительные восемь смещений обода 12 относительно ступицы транспортного средства.
Отсутствует возможность вращения диска 14 по окружности относительно обода 12 во время повторной сборки и крепления дистанцирующего элемента 40 или каждого дистанцирующего элемента 40 в правильном месте установки, так как новое положение (положения) установочного элемента (установочных элементов) не будут соответствовать положениям соответственного установочного отверстия (установочных отверстий) 26 соединительного элемента 16. Дополнительное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что установочный элемент 44 дистанцирующего элемента 40 постоянно прикреплен к дистанцирующему элементу 40, что, таким образом, уменьшает риск неправильного размещения установочного элемента 44, например, во время демонтажа и повторной сборки колеса 10.
При использовании в этом описании и формуле изобретения термины «содержит» и «содержащий» и их вариации означают, что включены определенные признаки, этапы или целые числа. Термины не следует интерпретировать как исключающие наличие других признаков, этапов или компонентов.
Признаки, раскрытые в вышеупомянутом описании или нижеследующей формуле изобретения или на сопровождающих чертежах, выраженные в их конкретных формах или в терминах средства для выполнения раскрытой функции или способа или процесса для достижения раскрытого результата, при необходимости, могут, отдельно или в любом сочетании таких признаков, быть использованы для осуществления изобретения в его разнообразных формах.