Устройство для подвода воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице

Заявляемое устройство для подвода воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице содержит корпус (1), воздухопроводящий канал (2), связанные с ним пневмолинии (3) и (4) подвода и передачи рабочей среды от источника к шине, соответственно. Корпус (1) состоит из неподвижной внутренней и вращающейся наружной частей (5) и (6), соответственно, между которыми установлено уплотнение, состоящее из двух манжет (7), зафиксированных от осевого перемещения упорными кольцами (8), что обеспечивает полную герметичность системы подвода воздуха в колесно-ступичном узле. На торцах вращающейся части (6) корпуса выполнены пазы (9), облегчающие при разборке узла снятие упорных колец (8). Одна часть воздухопроводящего канала (2) выполнена в цапфе (10), а другая - в ступице (11) колеса (12) и проходит через корпус (1). Проходящий через ступицу воздухопроводящий канал (2) выполнен в виде поворотного штуцера (14) с наконечником (15), установленного в ступице посредством резьбового соединения (13). Пневмолиния (3) подвода рабочей среды соединена с предназначенным для соединения с источником рабочей среды и имеющим возможность свободного перемещения в осевом направлении гибким шлангом (16), а через штуцер (17), установленный в штуцере (18) и штуцере (19) с помощью конической резьбы, - с воздухопроводящим каналом (2). Пневмолиния (4) передачи рабочей среды к шине соединена с воздухопроводящим каналом (2) с помощью металлической трубки (20), одним концом жестко закрепленной на наконечнике (15), а другим -установленной во внутреннем штуцере (21). Была решена задача создать компактную конструкцию с высокими эксплуатационными качествами. 1 с.п.ф., 2 з.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к устройствам для подвода воздуха к шинам колес транспортных средств.

Известна система управления давлением шины, содержащая пневмолинию, сообщающуюся с источником рабочей среды под давлением и связанную с воздухопроводящим каналом, выполненным в полуоси, и пневмолинию, связывающую полость шины с упомянутым воздухопроводящим каналом (патент US 2989999, МПК В60С 23/00, В60С29/00, опубл. 27.06.1961).

Недостатком данной системы является выполнение воздухопроводящего канала внутри полуоси, что ведет к снижению прочностных характеристик узла.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является воздухопроводящее устройство для пневматической шины колеса с планетарным приводом, размещенным в ступице, содержащее корпус, источник рабочей среды под давлением, сообщающийся пневмолинией с воздухопроводящим каналом, имеющим раструб на конце, выполненный в полуоси, и пневмолинии, связывающие полость шины с воздухопроводящим каналом, выполненным в корпусе, который расположен соосно в раструбе и связан с ним уплотнительной муфтой, центрирующий подшипник качения, внутренняя обойма которого смонтирована на конце полуоси, несущем элементы планетарного ряда, держатель которого жестко связан с диском колеса и крышкой, охватывающей корпус, взаимодействующий с самоустанавливающимся элементом, выполненным в виде эластичного кольца, а наружная обойма установлена в корпусе воздухоподводящего устройства (патент СССР 1362397, МПК⁴ В60С 23/00, 29/00, опубл. 23.12.87).

Выполнение воздухопроводящего канала внутри полуоси ведет к снижению прочностных характеристик узла, для компенсации чего требуется увеличение размера оси, особенно в месте соединения с пневмолинией, связывающей с источником рабочей среды, и узла в целом, что, в свою очередь, увеличивает потери в системе, делает ее менее компактной, более сложной, приводит к появлению дополнительных деталей и устройств уплотнения.

Была поставлена задача создать компактную конструкцию с высокими эксплуатационными качествами.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для подвода воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице, содержащем корпус, проходящий через него воздухопроводящий канал, связанные с ним пневмолинии подвода и передачи рабочей среды от источника к шине, колесный клапан и уплотнительные элементы, воздухопроводящий канал выполнен в цапфе и ступице колеса, корпус состоит из неподвижной и вращающейся частей, между которыми установлено уплотнение, состоящее из двух манжет, зафиксированных от осевого перемещения упорными кольцами, при этом на торцах вращающейся части корпуса выполнены пазы, пневмолиния подвода рабочей среды снабжена имеющим возможность свободного перемещения в осевом направлении гибким шлангом для соединения с источником рабочей среды, а пневмолиния передачи среды соединена с выполненным в виде поворотного штуцера с наконечником и установленным в ступице посредством резьбового соединения воздухопроводящим каналом с помощью металлической трубки, жестко закрепленной на наконечнике, кроме того, упорные кольца могут быть выполнены круглого сечения, а металлическая трубка соединена с наконечником воздухопроводящего канала при помощи пайки.

Выполнение воздухопроводящего канала в цапфе и ступице колеса, а не в полуоси, а также то, что корпус состоит из неподвижной и вращающейся частей, между которыми установлено уплотнение, состоящее из двух манжет, зафиксированных от осевого перемещения упорными кольцами, пневмолиния подвода рабочей среды снабжена имеющим возможность свободного перемещения в осевом направлении гибким шлангом для соединения с источником рабочей среды, положительно влияет на эксплуатационные характеристики узла, заключающиеся в повышении его эффективности, простоте и удобстве выполнения технического обслуживания и ремонта, монтаже колеса и эксплуатации автомобиля в целом. Кроме того, не требуется увеличения размера полуоси для компенсации прочностных характеристик, что делает конструкцию устройства более компактной.

Наличие на торцах вращающейся части корпуса пазов обеспечивает быстрое и легкое снятие упорных колец, улучшает приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту, положительно влияет на эксплутационные свойства узла.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что пневмолиния передачи среды соединена с выполненным в виде поворотного штуцера с наконечником и установленным в ступице с помощью резьбового соединения воздухопроводящим каналом с помощью металлической трубки, также улучшают приспособленность устройства к техническому обслуживанию и ремонту, надежность узла и, как следствие, эксплуатационные свойства автомобиля.

Применение металлической трубки, жестко закрепленной на наконечнике, позволяет сохранить герметичность системы при работе в условиях высоких температур, в частности рядом с тормозным механизмом колесно-ступичного узла, выполнить компактное соединение с минимальными радиусами гиба и габаритами, тем самым избежать контакта с неподвижными деталями тормозного механизма, что в совокупности положительно влияет на надежность узла и экслуатационные свойства устройства в целом.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного технического решения, не обнаружен. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства.

Устройство для подвода воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице содержит корпус 1, воздухопроводящий канал 2, связанные с ним пневмолинии 3 и 4 подвода и передачи рабочей среды от источника к шине, соответственно.

Корпус 1 состоит из неподвижной внутренней и вращающейся наружной частей 5 и 6, соответственно, между которыми установлено уплотнение, состоящее из двух манжет 7, зафиксированных от осевого перемещения упорными кольцами 8, что обеспечивает полную герметичность системы подвода воздуха в колесно-ступичном узле. Для исключения контакта с неподвижным корпусом 5 упорные кольца 8 могут быть выполнены круглого сечения. На торцах вращающейся части 6 корпуса выполнены пазы 9, облегчающие при разборке узла снятие упорных колец 8.

Одна часть воздухопроводящего канала 2 выполнена в цапфе 10, а другая - в ступице 11 колеса 12 и проходит через корпус 1. Проходящий через ступицу воздухопроводящий канал 2 выполнен в виде поворотного штуцера 14 с наконечником 15, установленного в ступице посредством резьбового соединения 13.

Пневмолиния 3 подвода рабочей среды соединена с предназначенным для соединения с источником рабочей среды и имеющим возможность свободного перемещения в осевом направлении гибким шлангом 16, а через штуцер 17, установленный в штуцере 18 и штуцере 19 с помощью конической резьбы, - с воздухопроводящим каналом 2.

Пневмолиния 4 передачи рабочей среды к шине соединена с воздухопроводящим каналом 2 с помощью металлической трубки 20, одним концом жестко закрепленной на наконечнике 15, а другим - установленной во внутреннем штуцере 21. Соединение с шиной осуществляется через уплотнение 22, наружный штуцер 23, соединительные шланги 24, колесный клапан 25 и вентиль 26. Соединение металлической трубки 20 с наконечником 15 может быть осуществлено при помощи пайки.

Для обеспечения надежности и герметичности устройство снабжено уплотнительными элементами. В центральной вращающейся части от неподвижной цапфы 10 уплотнение осуществляется резиновыми уплотнениями 27, 28 круглого сечения, установленными во внутренней 5 и наружной 6 частях корпуса 1 в канавках. Уплотнение между деталями ступицы 11 и корпусом 29 планетарного механизма, диском колеса 12, тормозным барабаном 30 осуществляется по торцу резиновыми уплотнениями 22, расположенными между штуцерами 21 и 23. Штуцер 18 также имеет резиновые уплотнения.

Подвод воздуха в полость шины колеса осуществляется через воздухопроводящий канал 2, проходящий в цапфе 10 и в ступице 11 колеса. В канал 2 цапфы 10 из системы подкачки воздух поступает через гибкий шланг 16 пневмопривода, штуцеры 17 и 18, которые для надежного уплотнения имеют коническую резьбу, и ввернуты в штуцер 19. Далее воздух через резиновые уплотнения круглого сечения 27, 28, через манжетные уплотнения 7, металлическую трубку 20, через уплотнение 22, далее через наружный штуцер 23 направляется по соединительным шлангам 24 к управляемому колесному клапану 25, вентилю 26 и к шине.

Гибкий шланг 16, подводящий к колесу воздух от пневмопривода, закреплен кронштейном (не показан) на верхнем рычаге подвески с возможностью свободного перемещения в осевом направлении, тем самым компенсируя изменение положения хода колеса, длины карданного вала.

Сбрасывание давления воздуха в шине колеса осуществляется управляемым колесным клапаном 25.

Заявляемое техническое решение позволяет создать надежную компактную конструкцию, которая не требует установки дополнительной защиты, не мешает снятию и установке колеса, обладает небольшой массой и высокими эксплуатационными качествами.

Заявляемое устройство для подвода воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице соответствует требованию промышленной применимости и может быть выполнено на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.

1. Устройство для подвода воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице, содержащее корпус, проходящий через него воздухопроводящий канал, связанные с ним пневмолинии подвода и передачи рабочей среды от источника к шине, колесный клапан и уплотнительные элементы, отличающееся тем, что воздухопроводящий канал выполнен в цапфе и ступице колеса, корпус состоит из неподвижной и вращающейся частей, между которыми установлено уплотнение, состоящее из двух манжет, зафиксированных от осевого перемещения упорными кольцами, при этом на торцах вращающейся части корпуса выполнены пазы, пневмолиния подвода рабочей среды снабжена имеющим возможность свободного перемещения в осевом направлении гибким шлангом для соединения с источником рабочей среды, а пневмолиния передачи среды соединена с выполненным в виде поворотного штуцера с наконечником и установленным в ступице посредством резьбового соединения воздухопроводящим каналом с помощью металлической трубки, жестко закрепленной на наконечнике.

2. Устройство для подвода воздуха по п.1, отличающееся тем, что упорные кольца выполнены круглого сечения.

3. Устройство для подвода воздуха по п.1, отличающееся тем, что металлическая трубка соединена с наконечником воздухопроводящего канала при помощи пайки.