Dispositivo de soporte de fijación y método para fijar conjunto de neumático/rueda.

Un sistema de fijación de conjunto de neumático/rueda para fijar un conjunto (40) de neumático/rueda,

denominado en lo sucesivo TWA (40), que incluye un neumático (30) montado sobre una rueda (20) a un cubo (50) de un vehículo (10) mediante el uso de un dispositivo (200) de sujeción, incluyendo el sistema de fijación de TWA un dispositivo (100) de soporte de fijación unido a la rueda (20), en donde el dispositivo (100) de soporte de fijación incluye:

- una parte (110) de anillo de cubo anular que encaja en un orificio (22) de cubo formado en una parte (21) de eje de rotación de la rueda (20) y en la cual se inserta el cubo (50); y

- una unidad (120) de guía de cubo dispuesta en una superficie circunferencial interna (110c) de la parte (110) de anillo de cubo,

- incluyendo la unidad (120) de guía de cubo piezas movibles (121) que son desviadas hacia dentro en una dirección radial del cubo (50), que entran en contacto con el cubo (50) cuando el cubo (50) está insertado en la parte (110) de anillo de cubo, y por lo tanto son movibles hacia fuera en la dirección radial,

- siendo un primer diámetro (Φ 11) formado por las piezas movibles (121) en un estado en el cual las piezas movibles (121) no están en contacto con el cubo (50) menor que el diámetro (Φ 21) del cubo (50),

- siendo un segundo diámetro (Φ 12) que se puede formar cuando el diámetro formado por las piezas movibles (121) es ensanchado por el cubo (50) mayor que el diámetro del cubo (50), y en donde el dispositivo (200) de sujeción incluye:

- una parte (240) de tornillo de lado de dispositivo atornillada a una parte (63) de tornillo de lado de cubo formada en el cubo (50);

- una parte (210) de cabeza que es continua con la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo y que está situada hacia fuera de la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo en una dirección de ancho del vehículo;

- una parte (230) de fijación de rueda que está ubicada entre la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo y la parte (210) de cabeza, y que es hecha entrar en contacto con la periferia de un orificio de unión (23) al vehículo, que está formado en la rueda (20); y

- una parte (220) de placa deslizante existente entre la parte (230) de fijación de rueda y la parte (210) de cabeza y que es deslizable con respecto a la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo y la parte (230) de fijación de rueda, y

- estando la parte (230) de fijación de rueda unida a la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo de modo que es movible en una dirección ortogonal a un eje (A10) de la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo.

Dispositivo de soporte de fijación y método para fijar conjunto de neumático/rueda Campo técnico La presente invención se refiere a un dispositivo de soporte de fijación usado en la fijación de un conjunto de neumático/rueda a un cubo de un vehículo mediante el uso de múltiples pernos de cubo o similares, y también a un método para fijar un conjunto de neumático/rueda utilizando el dispositivo de soporte de fijación.

Técnica anterior

Hasta ahora, la mayoría de los vehículos tales como los automóviles de cuatro ruedas emplean una estructura en la cual un conjunto de neumático/rueda (denominado en lo sucesivo TWA, por sus siglas en inglés, cuando sea adecuado) que incluye un neumático montado sobre una rueda está fijado a un árbol, específicamente, un cubo dispuesto en el vehículo, mediante el uso de múltiples pernos de cubo (o tuercas de cubo) .

En tales vehículos, es importante que el eje de un árbol (cubo) y el eje de rotación del TWA coincidan entre sí cuando el TWA está montado en el vehículo. En particular, supóngase que un TWA está fijado a un cubo en un estado en el cual el eje de rotación del TWA es excéntrico con respecto al eje del árbol sólo en una pequeña cantidad. En este caso, el estado provoca una vibración mientras el vehículo está en marcha, en especial a velocidad elevada, incluso aunque el TWA incluya una rueda bien equilibrada y un neumático montado con precisión sobre una llanta.

A este respecto, se han propuesto diversos métodos para fijar un TWA a un cubo en un estado en el cual el eje del árbol y el eje de rotación del TWA se hacen coincidentes entre sí. Por ejemplo, se conoce un método que utiliza un vibrador que proporciona vibraciones cíclicas a un TWA mientras está sujeto por pinza a una porción del neumático del TWA (véase el Documento de Patente 1) . De acuerdo con tal método, las vibraciones comunicadas al TWA hacen que el TWA se mueva fácilmente hacia arriba, abajo, izquierda y derecha en una superficie de contacto de la rueda y un perno de cubo (o tuerca del cubo) cuando el TWA está montado en el cubo. Por lo tanto, es posible reducir la posibilidad de que un TWA esté fijado a un cubo en el estado en el cual el eje de rotación del TWA sea excéntrico con respecto al eje del árbol. [Documento de Patente 1] Publicación de patente japonesa abierta a inspección pública nº 2001-1964 (en la página 3 y la Figura 1)

Los documentos DE 298 10 003 U1, CH 403 519 A y DE 19 36 363 A1 describen un método de fijación de conjunto neumático/rueda para fijar un conjunto de neumático/rueda a un cubo de un vehículo mediante el uso de un dispositivo de soporte de fijación que tiene una parte de tornillo y una parte de guía de rueda y mediante el uso de una pluralidad de dispositivos de sujeción. Estos métodos de ensamblaje están destinados sólo a evitar daños a la porción roscada del cubo y a simplificar el montaje y desmontaje de la rueda.

Descripción de la invención El método convencional antes mencionado para fijar un conjunto de neumático/rueda (TWA) a un cubo tiene, sin embargo, el siguiente problema. En particular, en los últimos años ha habido una marcada tendencia a que el tamaño del diámetro de una rueda (o neumático) montada en un vehículo sea más grande, acompañado de una mejora en las prestaciones del vehículo. Por esta razón, el problema es que es difícil fabricar un vibrador que proporcione una suficiente magnitud de vibraciones para facilitar el movimiento del TWA que se ha vuelto más pesado al aumentar el tamaño del diámetro.

Específicamente, con el fin de proporcionar una suficiente magnitud de vibraciones al TWA que se ha vuelto más pesado al aumentar el diámetro, también se necesita incrementar la masa del propio vibrador que sujeta con pinza la parte del neumático. En esencia, el problema es que el método antes mencionado no puede aplicarse a un TWA de un tamaño mayor que 406 mm (16 pulgadas) ya que, después de todo, no se puede proporcionar al TWA la magnitud suficiente de vibraciones debido al aumento en la masa del propio vibrador.

Además, en los últimos años, las suspensiones de los vehículos han sido endurecidas con el fin de conseguir estabilidad de marcha en busca de una mejora en la velocidad de marcha de los vehículos. En consecuencia, ha existido una tendencia creciente a que tales suspensiones endurecidas de los vehículos transmitan incluso una pequeña vibración causada por un TWA a la carrocería del vehículo. En particular, la mayoría de las quejas sobre vibraciones en talleres de mantenimiento de neumáticos son de hecho las que se derivan del desplazamiento del eje de rotación de un TWA apartándose del eje de un árbol.

A este respecto, la presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias antes mencionadas. Un objeto de la presente invención es, por tanto, proporcionar un dispositivo de soporte de fijación y un método de fijación de TWA para permitir fijar un TWA a un cubo de un vehículo en un estado en el cual el eje de un árbol y el eje de rotación del TWA sean coincidentes entre sí, con independencia de un tamaño de diámetro del TWA.

(Primera invención)

Un primer aspecto de una primera invención se resume como un sistema de fijación de conjunto de neumático/rueda (TWA) para fijar un TWA (TWA 40) que incluye un neumático (neumático 30) montado sobre una rueda (rueda 20) a un cubo (cubo 50) de un vehículo (automóvil 10) mediante el uso de un dispositivo de sujeción (perno 200 de cubo, por ejemplo) , incluyendo el sistema de fijación de TWA un dispositivo de soporte de fijación (collar 100 de cubo) unido a la rueda. En el sistema de fijación de TWA, el dispositivo de soporte de fijación incluye:

una parte de anillo de cubo anular (parte 110 de anillo de cubo) que encaja en un orificio de cubo (orificio 22 de cubo) formado en una parte de eje de rotación (parte 21 de eje de rotación) de la rueda y en la cual se inserta el cubo; y

una unidad de guía de cubo (guía 120 de cubo) dispuesta en una superficie circunferencial interna (superficie circunferencial interna 110c) de la parte de anillo de cubo,

la unidad de guía de cubo incluye una pieza movible (pieza movible 121) que es desviada hacia dentro en una dirección radial del cubo, que entra en contacto con el cubo cuando el cubo está insertado en la parte de anillo de cubo, y por lo tanto es movible hacia fuera en la dirección radial,

un primer diámetro (diámetro Φ11) formado por las piezas movibles en un estado en el cual la pieza movible no está en contacto con el cubo es menor que el diámetro (diámetro Φ21) del cubo,

un segundo diámetro (diámetro Φ12) que se puede formar cuando el diámetro formado por las piezas movibles es ensanchado por el cubo es mayor que el diámetro del cubo,

el dispositivo de sujeción incluye:

una parte de tornillo de lado de dispositivo (parte 240 de rosca) atornillada a una parte de tornillo de lado de cubo (orificio 63 de perno) formada en el cubo;

una parte de cabeza (parte 210 de cabeza) que es continua con la parte de tornillo de lado de dispositivo y que está situada hacia fuera de la parte de tornillo de lado de dispositivo en una dirección de ancho del vehículo;

una parte de fijación de rueda (parte 230 de fijación de rueda) que está ubicada entre la parte de tornillo de lado de dispositivo y la parte de cabeza, y que es hecha entrar en contacto con la periferia de un orificio de unión (orificio 23 de perno) al vehículo, que está formado en la rueda; y

una parte de placa deslizante (parte 220 de placa deslizante) existente entre la parte de fijación de rueda y la parte de cabeza y que es deslizable con respecto a la parte de tornillo de lado de dispositivo y la parte de fijación de rueda, y

la parte de fijación de rueda está unida a la parte de tornillo de lado de dispositivo de modo que es movible en una dirección ortogonal a un eje (eje A10) de la parte de tornillo de lado de dispositivo.

Un segundo aspecto de la presente invención se resume como el sistema de fijación de TWA según el primer aspecto de la presente invención, en donde la pieza movible incluye una parte elástica (unidad 121a de placa elástica) continua con la parte de anillo de cubo, y

la parte elástica está situada hacia dentro de una superficie circunferencial interna de la parte de anillo de cubo en la dirección radial del cubo, y desvía hacia dentro la pieza movible en la dirección radial del cubo.

Un tercer aspecto de la presente invención se resume como el sistema de fijación de TWA según el segundo aspecto de la presente invención, en donde una constante de elasticidad de la parte elástica... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de fijación de conjunto de neumático/rueda para fijar un conjunto (40) de neumático/rueda, denominado en lo sucesivo TWA (40) , que incluye un neumático (30) montado sobre una rueda (20) a un cubo (50) de un vehículo (10) mediante el uso de un dispositivo (200) de sujeción, incluyendo el sistema de fijación de TWA un dispositivo (100) de soporte de fijación unido a la rueda (20) , en donde el dispositivo (100) de soporte de fijación incluye:

- una parte (110) de anillo de cubo anular que encaja en un orificio (22) de cubo formado en una parte (21) de eje de rotación de la rueda (20) y en la cual se inserta el cubo (50) ; y

- una unidad (120) de guía de cubo dispuesta en una superficie circunferencial interna (110c) de la parte (110) de anillo de cubo,

- incluyendo la unidad (120) de guía de cubo piezas movibles (121) que son desviadas hacia dentro en una dirección radial del cubo (50) , que entran en contacto con el cubo (50) cuando el cubo (50) está insertado en la parte (110) de anillo de cubo, y por lo tanto son movibles hacia fuera en la dirección radial,

- siendo un primer diámetro (Φ11) formado por las piezas movibles (121) en un estado en el cual las piezas movibles

(121) no están en contacto con el cubo (50) menor que el diámetro (Φ21) del cubo (50) ,

- siendo un segundo diámetro (Φ12) que se puede formar cuando el diámetro formado por las piezas movibles (121) es ensanchado por el cubo (50) mayor que el diámetro del cubo (50) ,

y en donde el dispositivo (200) de sujeción incluye:

- una parte (240) de tornillo de lado de dispositivo atornillada a una parte (63) de tornillo de lado de cubo formada en el cubo (50) ;

- una parte (210) de cabeza que es continua con la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo y que está situada hacia fuera de la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo en una dirección de ancho del vehículo;

- una parte (230) de fijación de rueda que está ubicada entre la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo y la parte (210) de cabeza, y que es hecha entrar en contacto con la periferia de un orificio de unión (23) al vehículo, que está formado en la rueda (20) ; y

- una parte (220) de placa deslizante existente entre la parte (230) de fijación de rueda y la parte (210) de cabeza y que es deslizable con respecto a la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo y la parte (230) de fijación de rueda, y

- estando la parte (230) de fijación de rueda unida a la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo de modo que es movible en una dirección ortogonal a un eje (A10) de la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo.

2. El sistema de fijación de TWA según la reivindicación 1, en donde la pieza movible (121) incluye una parte elástica (121a) continua con la parte (110) de anillo de cubo, estando situada la parte elástica (121a) hacia dentro de una superficie circunferencial interna de la parte (110) de anillo de cubo en la dirección radial del cubo (50) , y desvía la pieza movible (121) hacia dentro en la dirección radial del cubo (50) .

3. El sistema de fijación de TWA según la reivindicación 2, en donde una constante de elasticidad de la parte elástica (121a) se sitúa entre 0, 01 mm/10 kg y 0, 01 mm/80 kg.

4. El sistema de fijación de TWA según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el primer diámetro (Φ11) es menor que el diámetro mínimo (ΦMIN) incluyendo una tolerancia del cubo (50) en 0, 1 mm a 0, 2 mm.

5. El sistema de fijación de TWA según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo diámetro (Φ12) es mayor que el diámetro máximo (ΦMAX) incluyendo una tolerancia del cubo (50) en 0, 05 mm a 0, 10 mm.

6. El sistema de fijación de TWA según una de las reivindicaciones precedentes, en donde la parte (230) de fijación de la rueda incluye un orificio (230a) de inserción a través del cual se inserta la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo, y un diámetro (Φ30) del orificio de inserción es mayor que un diámetro externo (Φ40) de la parte (240) de tornillo de lado de dispositivo en 0, 06 mm a 0, 15 mm.

7. Un método de fijación de conjunto de neumático/rueda para fijar un conjunto (40) de neumático/rueda, en lo sucesivo denominado TWA (40) , que incluye un neumático (30) montado sobre una rueda (20) a un cubo (50) de un vehículo (10) mediante el uso de un dispositivo (200) de sujeción, incluyendo el método los pasos de:

- fijar temporalmente el TWA al cubo en un estado en el cual el TWA es movible;

- insertar un espaciador (310) en forma de placa delgada correspondiente a una dimensión de un intersticio formado

entre un orificio (22) de cubo formado en la rueda (20) , que encaja en el cubo (50) , y el cubo (50) ; e 22

- insertar el dispositivo (200) de sujeción en un orificio (23) de unión al vehículo, que está formado en la rueda (20) , y después fijar el TWA al cubo (50) atornillando el dispositivo (200) de sujeción a una parte (63) de tornillo de lado de cubo formada en el cubo (50) .

8. El método de fijación de TWA según la reivindicación 7, en donde en el paso de insertar el espaciador (310) se insertan una pluralidad de los espaciadores (310) en posiciones diferentes entre sí en el intersticio.

9. El método de fijación de TWA según la reivindicación 8, en donde en el paso de insertar el espaciador (310) se insertan al menos tres o más de los espaciadores (310) .

10. El método de fijación de TWA según la reivindicación 9, en donde en el paso de insertar el espaciador (310) , se insertan los espaciadores (310) utilizando posiciones sobre líneas diagonales de un polígono como puntos de referencia, estando formado el polígono por líneas rectas que conectan los orificios (23) de unión adyacentes entre sí o bien líneas rectas que conectan salientes (24) de acoplamiento adyacentes entre sí entre salientes (24) de acoplamiento para el cubo (50) , que están dispuestos sobre una superficie circunferencial interna (22a) que forma el orificio (22) de cubo.

11. El método de fijación de TWA según una de las reivindicaciones 8 a 10, que incluye además el paso de insertar una galga (400) de espesores en el intersticio y luego medir una dimensión del intersticio utilizando la galga (400) de espesores, en donde en el paso de insertar el espaciador (310) , el espaciador (310) tiene un espesor sustancialmente mitad de la dimensión del intersticio medida en el paso de insertar la galga (400) de espesores.

12. El método de fijación de TWA según una de las reivindicaciones 7 a 11, en donde están formados en el espaciador (310) orificios (300a) de corte similares a línea de trazos en una dirección intersecante con un eje (A1) del cubo (50) en un estado en el cual el espaciador (310) está insertado en el intersticio, y los orificios (300a) de corte están ubicados entre un extremo superior del cubo (50) y una superficie externa de la rueda (20) que forma el orificio (22) de cubo en el estado en el cual el espaciador (310) está insertado en el intersticio, en donde el método incluye además el paso de cortar el espaciador (310) a lo largo de los orificios de corte.

13. Un método de fijación de conjunto de neumático/rueda para fijar un conjunto (40) de neumático/rueda a un cubo

(50) de un vehículo (10) para reducir vibraciones en vehículos mediante el uso de un dispositivo (500) de soporte de fijación y una pluralidad de dispositivos (200) de sujeción, incluyendo el conjunto (40) de neumático/rueda un neumático (30) montado sobre una rueda (20) , incluyendo el dispositivo (500) de soporte de fijación:

- una parte (510) de tornillo de lado de dispositivo configurada para ser atornillada a una parte (63) de tornillo de lado de cubo formada en el cubo (50) ; y

- una unidad (520) de guía de rueda formada hacia fuera de la parte (510) de tornillo de lado de dispositivo en una dirección de ancho del vehículo, estando la parte (510) de tornillo de lado de dispositivo atornillada a la parte (63) de tornillo de lado de cubo,

- teniendo la unidad (520) de guía de rueda un diámetro externo (Φ50) con el cual la unidad (520) de guía de rueda es deslizable sobre una superficie circunferencial interna (23a) de un orificio (23) de unión al vehículo (10) , que está formado en la rueda (20) , y

- siendo un eje (A3) de la parte (510) de tornillo de lado de dispositivo y un eje (A4) de la unidad (520) de guía de rueda coincidentes entre sí,

- estando dispuestos una pluralidad de los dispositivos (500) de soporte de fijación, siendo diámetros externos de las unidades (520) de guía de rueda de los dispositivos (500) de soporte de fijación diferentes entre sí,

en donde el método comprende los pasos de:

- medir un diámetro del orificio (23) de unión mediante el uso de una herramienta (600) de medida; y

- seleccionar el dispositivo (500) de soporte de fijación correspondiente al diámetro del orificio (23) de sujeción que ha sido medido en el paso de medida,

- atornillar el dispositivo (500) de soporte de fijación a la parte (63) de tornillo de lado de cubo en un estado en el cual el dispositivo (500) de soporte de fijación está insertado en al menos uno de los orificios (23) de fijación formados en la rueda (20 ) que está temporalmente fijada al cubo (50) ,

- atornillar el dispositivo (200) de sujeción a la parte (63) de tornillo de lado de cubo correspondiente al orificio (23) de sujeción que no tiene el dispositivo (500) de soporte de fijación insertado en la misma,

- retirar del cubo (50) el dispositivo (500) de soporte de fijación;

- atornillar el dispositivo (200) de sujeción a la parte (63) de tornillo de lado de cubo de la cual se ha retirado el dispositivo (500) de soporte de fijación y, a continuación,

- fijar el conjunto (40) de neumático/rueda al cubo (50) .

14. Método de fijación de conjunto de neumático/rueda según la reivindicación 13, en donde el dispositivo (500) de soporte de fijación se atornilla a cada una de una pluralidad de las partes (63) de tornillo de lado de cubo en el paso de atornillar el dispositivo (500) de soporte de fijación a la parte (63) de tornillo de lado de cubo.

15. El método de fijación de conjunto de neumático/rueda según la reivindicación 14, en donde los dispositivos (500) de soporte de fijación se atornillan a la pluralidad de partes (63) de tornillo de lado de cubo situadas sobre líneas diagonales con el cubo (50) como el centro de la línea.