close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335411

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 335 411
(13)
C2
(51) МПК
B60C 9/22
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006105006/11, 16.07.2004
(72) Автор(ы):
РАДУЛЕСКУ Робер (US),
КЛЮЗЕЛЬ Ги (FR)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
16.07.2004
(43) Дата публикации за вки: 10.07.2006
R U
(73) Патентообладатель(и):
СОСЬЕТЕ ДЕ ТЕКНОЛОЖИ МИШЛЕН (FR),
МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH)
(30) Конвенционный приоритет:
18.07.2003 FR 03 08845
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 4 1 1
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 5458173 А, 17.10.1995. US 6367527
В1, 09.04.2002. JP 62 152902 А, 07.07.1987.
US 5622575 А, 22.04.1997.
(85) Дата перевода за вки PCT на национальную фазу:
20.02.2006
2 3 3 5 4 1 1
R U
(87) Публикаци PCT:
WO 2005/016667 (24.02.2005)
C 2
C 2
(86) За вка PCT:
EP 2004/007982 (16.07.2004)
Адрес дл переписки:
129090, Москва, ул. Б.Спасска , 25, строение
3, ООО "Юридическа фирма Городисский и
партнеры", пат.пов. С.А.Дорофееву, рег.№ 146
(54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА ДЛЯ ТЯЖЕЛЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
(57) Реферат:
Изобретение относитс к пневматической шине,
дл которой коэффициент вида H/S имеет
величину,
превышающую
0,55,
имеющей
радиальную арматуру каркаса и содержащей
арматуру гребн , образованную, по меньшей мере,
двум рабочими сло ми гребн , сформированными
из нераст жимых подкрепл ющих элементов,
перекрещивающихс от одного сло к другому,
образу с окружным направлением углы, имеющие
величину в диапазоне от 10 ° до 45°, поверх
которой в радиальном направлении располагаетс бегова дорожка протектора, соединенна с двум бортами посредством двух боковин. Арматура
гребн содержит, по меньшей мере, один слой
окружных подкрепл ющих элементов. Отношение
толщины блока гребн на конце плечевой зоны к
толщине блока гребн в средней окружной
плоскости имеет величину менее 1,20 и отношение
осевой ширины, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов к осевой
ширине беговой дорожки протектора имеет
величину, превышающую 0,5 и предпочтительно
превышающую 0,6. В результате повышаетс прочность и надежность шины. 22 з.п. ф-лы, 5 ил.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
2 3 3 5 4 1 1
2 3 3 5 4 1 1
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 411
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B60C 9/22
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006105006/11, 16.07.2004
(72) Inventor(s):
RADULESKU Rober (US),
KLJuZEL' Gi (FR)
(24) Effective date for property rights: 16.07.2004
(30) Priority:
18.07.2003 FR 03 08845
(43) Application published: 10.07.2006
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
2 3 3 5 4 1 1
(85) Commencement of national phase: 20.02.2006
(86) PCT application:
EP 2004/007982 (16.07.2004)
(87) PCT publication:
WO 2005/016667 (24.02.2005)
2 3 3 5 4 1 1
R U
(54) PNEUMATIC TIRE FOR HEAVY VEHICLES
(57) Abstract:
FIELD: transportation.
SUBSTANCE:
invention
is
attributed
to
pneumatic tire for which factor of H/S type has
value exceeding 0.55 and which has radial
reinforcement of frame and contains flange
reinforcement formed by at least two flange
working
layers
created
of
inextensible
reinforcing elements intercrossing from one layer
to another forming with circumferential direction
the angles in the range of 10 to 45°. Tyre tread
connected with two beads by means of two
sidewalls is located over this radial frame
reinforcement
in
radial
direction.
Crest
reinforcement contains at least one layer of
circumferential reinforcing elements. Value of
ratio of crest block width at the end of shoulder
area
to
crest
block
width
at
center
circumferential plane is less than 1.20, and
value of ratio of axial width of at least one
layer of circumferential reinforcing elements to
axial width of tire tread exceeds 0.5 and
preferably exceeds 0.6.
EFFECT: tire strength and reliability is improving.
23 cl, 5 dwg
Страница: 3
C 2
C 2
Mail address:
129090, Moskva, ul. B.Spasskaja, 25, stroenie
3, OOO "Juridicheskaja firma Gorodisskij i
partnery", pat.pov. S.A.Dorofeevu, reg.№ 146
EN
R U
(73) Proprietor(s):
SOS'ETE DE TEKNOLOZhI MIShLEN (FR),
MIShLEN REShERSh Eh TEKNIK S.A. (CH)
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Предлагаемое изобретение относитс к пневматической шине, дл которой
коэффициент вида Н/S имеет величину, строго превышающую 0,55, имеющей радиальную
арматуру каркаса и, более конкретно, к пневматической шине, предназначенной дл оснащени транспортных средств, несущих т желую нагрузку и движущихс с
относительно высокой скоростью, таких как грузовые автомобили, т гачи, прицепы или
рейсовые автобусы.
Арматура подкреплени или подкрепл ющий каркас пневматических шин, в частности
пневматических шин дл т желых транспортных средств типа "poids-lourds", в насто щее
врем чаще всего представл ет собой пакет, состо щий из одного или нескольких слоев
подкрепл ющих элементов, обычно называемых "сло ми каркаса", "сло ми гребн " и
т.п.Такой способ обозначени различных типов подкрепл ющей арматуры вытекает из
способа изготовлени , состо щего в реализации серии полуфабрикатных изделий в форме
слоев, снабженных нитевидными и часто продольными подкрепл ющими элементами,
которые в дальнейшем соедин ютс или укладываютс один на другой дл того, чтобы
сформировать заготовку пневматической шины. Эти слои изготавливаютс плоскими,
имеют значительные размеры и затем выкраиваютс и разрезаютс в функции фактических
размеров данного издели . На первом этапе сборки соединение слоев также
осуществл етс , по существу, в плоском состо нии. Затем реализованна таким образом
заготовка подвергаетс формованию дл придани обычного дл пневматических шин
тороидального профил . Затем так называемые "отделочные" полуфабрикатные издели накладываютс на эту заготовку дл получени издели , готового к вулканизации.
Такой способ "классического" типа подразумевает, в частности, дл этапа
изготовлени заготовки пневматической шины, использование элемента закреплени (обычно бортового кольца), примен емого дл закреплени или удержани арматуры
каркаса в зоне бортов данной пневматической шины. Таким образом, дл способа этого
типа осуществл ют оборот участка всех слоев, образующих арматуру каркаса (или только
части этих слоев) вокруг бортового кольца, располагающегос в борту пневматической
шины. Тем самым создают определенный тип закреплени арматуры каркаса в борту.
Обобщение в промышленности классического способа этого типа, несмотр на
многочисленные варианты в способах реализации упом нутых слоев и их соединени ,
приводит специалиста в данной области техники к использованию словар , характерного
дл этого способа; отсюда и обычно примен ема терминологи , содержаща , в частности,
термины "слой", "каркас", "бортовое кольцо", "формование" дл обозначени перехода от
плоского профил к профилю тороидальной формы и т.д.
В насто щее врем существуют пневматические шины, которые не содержат "слоев" или
"бортовых колец" как таковых в соответствии с приведенными выше определени ми. Так,
например, в патенте ЕР 0582196 описаны пневматические шины, изготовленные без
использовани полуфабрикатных изделий в форме слоев. Например, подкрепл ющие
элементы различных подкрепл ющих конструкций накладываютс непосредственно на
смежные слои каучуковых смесей, последовательными сло ми на тороидальный
сердечник, форма которого позвол ет непосредственно получить профиль,
представл ющий конечный профиль пневматической шины в процессе ее изготовлени .
Таким образом, в этом случае больше не используютс пон ти "полуфабрикат", "слои"
или "бортовое кольцо". Базовые издели , такие как каучуковые смеси и подкрепл ющие
элементы в форме нитей или волокон, непосредственно накладываютс на сердечник. И
поскольку этот сердечник имеет тороидальную форму, больше нет необходимости
формовать заготовку дл того, чтобы перейти от плоского профил к профилю
тороидальной формы.
В то же врем , в пневматических шинах, описанных в указанном патенте, не
предусмотрено использование "традиционного" оборота сло каркаса вокруг бортового
кольца. В данном случае этот тип закреплени замен етс на конструкцию, в которой
располагают примыкающим образом к упом нутой подкрепл ющей конструкции боковины
окружные кордные нити, причем вс эта структура залита в каучуковую смесь закреплени Страница: 4
DE
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
или св зи.
Существуют также способы сборки на тороидальном сердечнике, в которых
используютс полуфабрикатные издели , специально адаптированные дл простой,
быстрой и эффективной укладки на центральный сердечник. И, наконец, можно также
использовать смешанный вариант, содержащий одновременно некоторые издели в виде
полуфабрикатов, предназначенные дл реализации некоторых структурных элементов
(таких как слои, бортовые кольца и т.д.), тогда как другие структурные элементы
реализуютс на основе непосредственного наложени на сердечник каучуковых смесей
и/или подкрепл ющих элементов.
В насто щем документе дл того, чтобы учесть последние технологические достижени как в области изготовлени , так и в области конструкции изделий, классические
термины, такие как "слои", бортовые кольца" и т.д., заменены на нейтральные термины
или термины, не завис щие от типа используемого способа изготовлени . Таким образом,
термин "подкрепл юща конструкци каркаса" или "подкрепл юща конструкци боковины"
пригоден дл обозначени подкрепл ющих элементов сло каркаса в классическом
способе изготовлени и соответствующих подкрепл ющих элементов, обычно
примен емых на уровне боковин, дл пневматической шины, изготавливаемой в
соответствии со способом без использовани полуфабрикатных изделий. Термин "зона
закреплени ", в свою очередь, может означать как "традиционный" оборот сло каркаса
вокруг бортового кольца в соответствии с классическим способом изготовлени , так и
систему, образованную окружными подкрепл ющими элементами, каучуковой смесью и
примыкающими участками подкрепл ющей конструкции боковины в нижней зоне и
реализованную в соответствии со способом с непосредственным наложением этих
элементов на тороидальный сердечник.
В общем случае в пневматических шинах типа "poids-lourds" арматура каркаса
закреплена по одну и по другую стороны в зоне борта и поверх нее в радиальном
направлении располагаетс арматура гребн , образованна , по меньшей мере, двум сло ми, уложенными один на другой и сформированными из кордных нитей или тросиков,
параллельных друг другу в каждом слое. Эта арматура гребн также может содержать слой
металлических кордных проволок или тросиков с малой раст жимостью, образующих с
окружным направлением угол, величина которого заключена в диапазоне от 45° до 90°,
причем этот слой, называемый триангул ционный слоем, располагаетс между арматурой
каркаса и первым так называемым рабочим слоем гребн в радиальном направлении,
образованными параллельными кордными нит ми или тросиками, под углом, не
превышающими 45° по абсолютной величине. Этот триангул ционный слой образует, по
меньшей мере, с упом нутым рабочим слоем триангулированную арматуру, котора предусматривает наличие небольших деформаций, возникающих под действием
различных напр жений, воздействующих на нее, причем основна функци этого
триангул ционного сло состоит в том, чтобы восприн ть усили поперечного сжати ,
которые вл ютс основным объектом системы подкрепл ющих элементов в зоне гребн пневматической шины.
Арматура гребн содержит, по меньшей мере, один рабочий слой; в том случае, когда
упом нута арматура гребн содержит по меньшей мере два рабочих сло , эти слои
образованы металлическими нераст жимыми подкрепл ющими элементами,
параллельными между собой в каждом слое и перекрещивающимис при переходе от
одного сло к другому, образу с окружным направлением углы, имеющие величину в
диапазоне от 10° до 45°. Упом нутые рабочие слои, образующие рабочую арматуру, могут
еще быть покрыты, по меньшей мере, одним так называемым защитным слоем,
предпочтительно образованным металлическими и раст жимыми или так называемыми
эластичными подкрепл ющими элементами.
В случае пневматических шин, предназначенных дл т желых транспортных средств
типа "Poids-Lourds", обычно присутствует только один защитный слой и его защитные
подкрепл ющие элементы в большинстве случаев ориентированы в том же направлении и
Страница: 5
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
под тем же углом по абсолютной величине, что и подкрепл ющие элементы рабочего сло ,
наиболее наружного в радиальном направлении и, следовательно, примыкающего к этому
защитному слою. В случае пневматических шин, используемых дл оснащени т желой
колесной дорожно-строительной техники и предназначенных дл качени по неровному
грунту, предпочтительным вл етс наличие двух защитных слоев, причем подкрепл ющие
элементы двух этих защитных слоев перекрещиваютс от одного сло к другому и
подкрепл ющие элементы внутреннего в радиальном направлении сло перекрещиваютс с нераст жимыми подкрепл ющими элементами наружного в радиальном направлении
рабочего сло гребн , примыкающего к упом нутому внутреннему в радиальном
направлении защитному слою.
Кордные нити или тросики считаютс нераст жимыми в том случае, когда эти кордные
нити или тросики получают под действием раст гивающего усили , имеющего величину на
уровне 10% от усили разрыва, относительное удлинение, не превышающее 0,2%.
Кордные нити или тросики считаютс эластичными в том случае, когда эти кордные нити
или тросики получают под действием раст гивающего усили , равного усилию разрыва,
относительное удлинение, по меньшей мере, равное 4%.
Окружное направление пневматической шины, или ее продольное направление,
представл ет собой соответствующее направление на периферийной части данной
пневматической шины и определ емое направлением качени этой пневматической шины.
Поперечное или осевое направление пневматической шины вл етс параллельным оси
вращени этой пневматической шины.
Радиальное направление пневматической шины представл ет собой направление,
пересекающее ось вращени этой пневматической шины и перпендикул рное к этой оси.
Ось вращени пневматической шины представл ет собой ось, вокруг которой
пневматическа шина вращаетс при нормальной эксплуатации.
Радиальна или меридиональна плоскость пневматической шины представл ет собой
плоскость, котора содержит ось вращени пневматической шины.
Средн окружна плоскость, или экваториальна плоскость, пневматической шины
представл ет собой плоскость, перпендикул рную оси вращени пневматической шины и
раздел ющую эту пневматическую шину на две равные части.
Некоторые современные так называемые "автодорожные" пневматические шины, дл которых коэффициент вида Н/S имеет величину, превышающую 0,55, предназначены дл движени с большой скоростью и на все большие рассто ни вследствие расширени и
усовершенствовани сети автомобильных дорог во всем мире. Совокупность условий, в
которых эксплуатируетс пневматическа шина, позвол ет существенно повысить
количество километров пробега, причем износ пневматической шины оказываетс уменьшенным. В то же врем усталостна прочность пневматической шины и, в частности,
ее арматуры гребн снижаетс .
На самом деле существуют механические напр жени на уровне арматуры гребн и,
более конкретно, напр жени сдвига между сло ми гребн , св занные с заметным
повышением температуры функционировани на уровне концов наиболее короткого в
осевом направлении сло гребн , которые имеют следствием возникновение и
распространение трещин резины в концевых област х. Та же сама проблема существует в
случае кромок двух слоев подкрепл ющих элементов, причем упом нутый другой слой не
об зательно непосредственно примыкает к упом нутому первому слою в радиальном
направлении.
Дл того чтобы повысить стойкость и срок службы арматуры гребн пневматической
шины рассматриваемого типа, уже были предложены различные технические решени ,
относ щиес к структуре и качеству слоев подкрепл ющих элементов и/или
профилированных элементов, изготовленных из каучуковых смесей, которые
располагаютс между и/или вокруг концов этих слоев подкрепл ющих элементов и, более
конкретно, концов сло , наиболее короткого в осевом направлении.
В патенте FR 1389428 дл повышени устойчивости к повреждени м каучуковых смесей,
Страница: 6
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
располагающихс в непосредственной близости от кромок арматуры гребн ,
рекомендуетс использование в сочетании с беговой дорожкой протектора, обладающей
малым гистерезисом, каучуковый профилированный элемент, покрывающий, по меньшей
мере, боковые стороны и краевые зоны арматуры гребн и образованный каучуковой
смесью с малым гистерезисом.
В патенте FR 2222232 дл устранени разделени между сло ми арматуры гребн рекомендуетс покрывать концы этой арматуры буферным каучуковым слоем, дл которого
твердость по Шору А отличаетс от твердости по Шору А дл беговой дорожки протектора,
располагающейс поверх упом нутой арматуры гребн , и более высокой, чем твердость по
Шору А дл изготовленного из каучуковой смеси профилированного элемента,
располагающегос между кромками слоев арматуры гребн и арматуры каркаса.
В патенте FR 2728510 предлагаетс располагать, с одной стороны, между арматурой
каркаса и рабочим слоем арматуры гребн , наиболее близким в радиальном направлении к
оси вращени пневматической шины, сплошной в осевом направлении слой,
сформированный из нераст жимых металлических кордных тросиков, образующих с
окружным направлением угол, составл ющий, по меньшей мере, 60°, и ширина которого в
осевом направлении, по меньшей мере, равна ширине в осевом направлении наиболее
короткого рабочего сло гребн , а с другой стороны, располагать между двум рабочими
сло ми гребн дополнительный слой, образованный металлическими подкрепл ющими
элементами, ориентированными, по существу, параллельно окружному направлению.
Продолжительное движение в особенно т желых услови х сконструированных таким
образом пневматических шин вы вило определенные пределы стойкости и срока службы
этих пневматических шин.
Дл того чтобы устранить отмеченные выше недостатки и повысить стойкость и срок
службы арматуры гребн пневматических шин, во французском патенте WO 99/24269
предложено с одной и с другой стороны от экваториальной плоскости и в
непосредственном осевом продолжении дополнительного сло подкрепл ющих элементов,
по существу параллельных окружному направлению, соединить, на некотором рассто нии
в осевом направлении два рабочих сло гребн , образованных подкрепл ющими
элементами, перекрещивающимис от одного сло к другому, с возможностью затем
разъединени этих слоев при помощи изготовленных из каучуковой смеси
профилированных элементов, по меньшей мере, на оставшейс части общей ширины двух
упом нутых рабочих слоев.
Техническа задача данного изобретени состоит в разработке пневматических шин дл т желых транспортных средств типа "Poids-Lourds", дл которых значение коэффициента
вида Н/S имеет величину, строго превышающую 0,55, обладающих улучшенными
характеристиками стойкости и срока службы по сравнению с обычно используемыми
пневматическими шинами.
Эта техническа задача решаетс в соответствии с предлагаемым изобретением при
помощи пневматической шины, дл которой величина коэффициента вида Н/S имеет
величину, строго превышающую 0,55, имеющей радиальную арматуру каркаса и
содержащей арматуру гребн , сформированную из, по меньшей мере, двух рабочих слоев
гребн , образованных нераст жимыми подкрепл ющими элементами,
перекрещивающимис от одного сло к другому, образу с окружным направлением углы,
имеющие величину в диапазоне от 10° до 45°, поверх которой в радиальном направлении
располагаетс бегова дорожка протектора, соединенна с двум бортами посредством
двух боковин, причем арматура гребн содержит, по меньшей мере, один слой окружных
подкрепл ющих элементов, при этом отношение толщины блока гребн на конце плечевой
зоны к толщине блока гребн в средней окружной плоскости имеет величину менее 1,20 и
отношение осевой ширины сло окружных подкрепл ющих элементов к осевой ширине
беговой дорожки протектора имеет величину, превышающую 0,5, предпочтительно
превышающую 0,6 и еще более предпочтительно превышающую 0,65.
Так называемые окружные подкрепл ющие элементы представл ют собой
Страница: 7
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
подкрепл ющие элементы, которые образуют с окружным направлением углы, имеющие
величину в диапазоне от +2,5° до -2,5° относительно 0°.
Коэффициент вида Н/S представл ет собой отношение высоты Н данной
пневматической шины, установленной на ободе, к максимальной осевой ширине S этой
пневматической шины в том случае, когда пневматическа шина установлена на
эксплуатационный обод и накачана до своего номинального давлени . Упом нута высота
Н определ етс как разность между максимальным радиусом беговой дорожки протектора
и минимальным радиусом борта данной пневматической шины.
Слой окружных подкрепл ющих элементов в соответствии с предлагаемым
изобретением предпочтительно представл ет собой сплошной слой по всей своей осевой
ширине.
Различные измерени толщины осуществл ютс на поперечном разрезе
пневматической шины, причем эта пневматическа шина при выполнении измерений не
накачана.
Значени осевой ширины слоев подкрепл ющих элементов измер ютс на поперечном
разрезе пневматической шины, причем пневматическа шина при выполнении измерений
не накачана.
Осева ширина беговой дорожки протектора измер етс между двум плечевыми
концами в том случае, когда данна пневматическа шина установлена на
эксплуатационный обод и накачана до своего номинального давлени .
Плечевой конец определ етс в плечевой зоне пневматической шины путем
ортогональной проекции на наружную поверхность пневматической шины точки
пересечени касательных к поверхност м наружного в осевом направлении конца беговой
дорожки протектора (вершина рисунка протектора), с одной стороны, и наружного в
радиальном направлении конца боковины, с другой стороны.
Толщина блока гребн в средней окружной плоскости определ етс как рассто ние
вдоль радиального направлени между касательной к вершине беговой дорожки
протектора в средней окружной плоскости и касательной к наиболее внутренней в
радиальном направлении каучуковой смеси пневматической шины в средней окружной
плоскости.
Толщина блока гребн на плечевом конце пневматической шины определ етс длиной
ортогональной проекции ее плечевого конца на наиболее внутренний в радиальном
направлении слой каучуковой смеси этой пневматической шины.
Более конкретно, предлагаемое изобретение относитс к пневматической шине типа
"Poids-Lourds", дл которой отношение высоты Н этой пневматической шины на ободе к ее
максимальной осевой ширине S, или коэффициент вида, имеет величину, не
превышающую 0,80, и предназначенной дл оснащени среднетоннажных или
крупнотоннажных транспортных средств, таких как грузовые автомобили, автобусы,
прицепы и т.п.
Определ ема таким образом пневматическа шина в соответствии с предлагаемым
изобретением позвол ет дл данного размера и более конкретно дл данного
коэффициента вида H/ST усовершенствовать характеристики, касающиес стойкости и
срока службы такой пневматической шины.
В сравнении с обычной пневматической шиной того же размера пневматическа шина в
соответствии с предлагаемым изобретением имеет, по существу, идентичные значени толщины блока гребн . Оказываетс , что толщина блока гребн в средней окружной
плоскости может в соответствии с некоторыми вариантами выполнений быть более
значительной, чем толщина блока гребн на плечевом конце; при этом отношение толщины
блока гребн на плечевом конце к толщине блока гребн в средней окружной плоскости
предпочтительно превышает 0,50.
С точки зрени структуры подкрепл ющей арматуры на уровне блока гребн , то есть под
беговой дорожкой протектора, это выражаетс при помощи подкрепл ющих слоев
арматуры каркаса и подкрепл ющих слоев арматуры гребн , радиусы кривизны которых в
Страница: 8
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
осевом направлении (или в меридиональном направлении) вл ютс квази-бесконечными
в любой точке осевой ширины зоны, имеющей ширину, составл ющую, по меньшей мере,
50% от ширины беговой дорожки протектора, и центрированной на средней окружной
плоскости.
В то же врем , в предлагаемом изобретении предусматриваетс дополнительный слой
каучуковой смеси по сравнению с обычной пневматической шиной. Этот дополнительный
слой каучуковой смеси устанавливаетс непосредственно под беговой дорожкой
протектора таким образом, чтобы быть центрированным на средней окружной плоскости.
Наличие такого дополнительного сло позвол ет получить радиус осевой кривизны беговой
дорожки протектора, меньший, чем радиус осевой кривизны подкрепл ющих слоев
арматуры каркаса, и получить таким образом отпечаток зоны контакта пневматической
шины с грунтом, соответствующий обычным отпечаткам. Этот дополнительный слой
каучуковой смеси позвол ет также в определенной степени обеспечить защиту рабочих
слоев гребн от окислени .
Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, один слой, образующий структуру гребн ,
был выполнен в радиальном направлении под "ребром" или рельефным рисунком
протектора в основном продольной ориентации, наиболее наружным в осевом
направлении. Такой вариант выполнени позвол ет усилить жесткость упом нутого
рельефного рисунка.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого
изобретени отношение толщины блока гребн на плечевом конце к толщине блока гребн в средней окружной плоскости имеет величину менее 1,15 и еще более предпочтительно
менее 1,10.
Особенно предпочтительно также, чтобы отношение осевой ширины беговой дрожки
протектора к максимальной осевой ширине пневматической шины превышало или было
равно 0,80 и еще более предпочтительно превышало или было равно 0,82. Согласно этому
предпочтительному способу осуществлени предлагаемого изобретени можно получить
наивысший коэффициент полезного действи с точки зрени стойкости к износу.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого
изобретени различие между осевой шириной наиболее широкого в осевом направлении
рабочего сло гребн и осевой шириной наименее широкого в осевом направлении
рабочего сло гребн имеет величину в диапазоне от 10 мм до 30 мм.
Еще более предпочтительно наиболее широкий в осевом направлении рабочий слой
гребн располагать в радиальном направлении изнутри по отношению к другим рабочим
сло м гребн .
В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого
изобретени рассто ние между концом наиболее широкого в осевом направлении рабочего
сло гребн и арматурой каркаса имеет величину в диапазоне от 2 мм до 15 мм и
предпочтительно в диапазоне от 5 мм до 7 мм. Этот вариант выполнени выражаетс в
более рко акцентированной, чем это бывает обычно в пневматических шинах подобного
типа, кривизне подкрепл ющей арматуры в плечевых зонах пневматической шины.
Количество каучукового материала, добавленное между арматурой каркаса и концом
подкрепл ющей арматуры, имеет, таким образом, толщину меньшую, чем толщина
материала, обычно введенного в пневматическую шину этого типа. Така характеристика
также способствует повышению стойкости и срока службы пневматической шины.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого изобретени предусматриваетс , что осева ширина по меньшей мере
одного сло окружных подкрепл ющих элементов вл етс меньшей, чем осева ширина
наиболее широкого в осевом направлении рабочего сло гребн .
Така осева ширина, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих
элементов допускает, в частности, уменьшение напр жений сдвига между рабочими
сло ми гребн и вследствие этого в еще большей степени улучшает характеристики
стойкости пневматической шины.
Страница: 9
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
В соответствии с предпочтительным способом осуществлени предлагаемого
изобретени , подкрепл ющие элементы, по меньшей мере, одного сло окружных
подкрепл ющих элементов представл ют собой металлические подкрепл ющие элементы,
имеющие секущий модуль до относительного удлинени на уровне 0,7% в диапазоне от 10
ГПа до 120 ГПа и максимальный касательный модуль, имеющий величину менее 150 ГПа.
Предпочтительно, чтобы секущий модуль подкрепл ющих элементов до относительного
удлинени на уровне 0,7% имел величину менее 100 ГПа, но превышающую 20 ГПа и
предпочтительно превышающую 30 ГПа, и менее 90 ГПа и еще более предпочтительно
менее 80 ГПа.
Также предпочтительно, чтобы максимальный касательный модуль подкрепл ющих
элементов имел величину менее 130 ГПа и еще более предпочтительным образом менее
120 ГПа.
Модули, описанные выше, измер ютс на кривой напр жени раст жени в функции
относительного удлинени , определ емого с предварительным напр жением на уровне 20
МПа, приведенного к поперечному сечению металла подкрепл ющего элемента, причем
раст гивающее напр жение соответствует измеренному нат жению, приведенному к
поперечному сечению металла подкрепл ющего элемента.
Модули одних и тех же подкрепл ющих элементов могут быть измерены на кривой
напр жени раст жени в функции относительного удлинени , определенного с
предварительным напр жением на уровне 10 МПа, приведенным к полному поперечному
сечению данного подкрепл ющего элемента, причем раст гивающее напр жение
соответствует измеренному нат жению, приведенному к полному поперечному сечению
данного подкрепл ющего элемента. Полное поперечное сечение данного подкрепл ющего
элемента представл ет собой поперечное сечение композитного подкрепл ющего
элемента, образованного металлом и каучуком, причем каучук, в частности, проникает в
данный подкрепл ющий элемент в процессе осуществлени фазы вулканизации
пневматической шины.
В соответствии с этой формулировкой, относ щейс к полному поперечному сечению
подкрепл ющего элемента, подкрепл ющие элементы, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов представл ют собой металлические подкрепл ющие
элементы, характеризующиес секущим модулем при относительном удлинении на уровне
0,7%, имеющим величину в диапазоне от 5 ГПа до 60 ГПа, и максимальным касательным
модулем, имеющим величину менее 75 ГПа.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществлени изобретени секущий
модуль подкрепл ющих элементов при относительном удлинении на уровне 0,7% имеет
величину менее 50 ГПа и превышающую 10 ГПа, предпочтительно заключенную в
диапазоне от 15 ГПа до 45 ГПа и еще более предпочтительно составл ющую менее 40
ГПа.
Также предпочтительно, чтобы максимальный касательный модуль подкрепл ющих
элементов имел величину менее 65 ГПа и еще более предпочтительно менее 60 ГПа.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом выполнени , подкрепл ющие
элементы, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов
представл ют собой металлические подкрепл ющие элементы, характеризующиес кривой
раст гивающего напр жени в функции относительного удлинени , имеющей небольшие
наклоны дл малых относительных удлинений и, по существу, посто нный и значительный
наклон дл больших относительных удлинений. Такие подкрепл ющие элементы
дополнительного сло обычно называют "двухмодульными" подкрепл ющими элементами.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществлени изобретени достаточно большой и, по существу, посто нный наклон упом нутой кривой про вл етс ,
начина с относительного удлинени , имеющего величину в диапазоне от 0,1% до 0,5%.
Различные характеристики упом нутых выше подкрепл ющих элементов измер ютс на
подкрепл ющих элементах, вз тых из пневматических шин.
Подкрепл ющие элементы, специальным образом приспособленные дл реализации, по
Страница: 10
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов в соответствии с
предлагаемым изобретением, представл ют собой, например, сборки, отвечающие
формуле 21.23, конструкци которых описываетс выражением 3Ч(0,26+6Ч0,23)4,4/6.6
SS. Такой кордный тросик с пр д ми состоит из 21 элементарной проволоки, причем эти
проволоки соединены по формуле 3Ч(1+6) с трем скрученными вместе пр д ми, кажда из которых состоит из 7 проволок, причем одна из этих проволок образует центральный
сердечник и имеет диаметр, составл ющий 26/100 мм, и 6 проволок, намотанных на этот
сердечник и имеющих диаметр 23/100 мм. Такой кордный тросик имеет секущий модуль при
относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 45 ГПа, и максимальный касательный
модуль, равный 98 ГПа, причем величины этих модулей измерены на кривой
раст гивающего напр жени в функции относительного удлинени , определ емого с
предварительным напр жением на уровне 20 МРа, приведенным к поперечному сечению
металла данного подкрепл ющего элемента, и раст гивающее напр жение соответствует
измеренному нат жению, приведенному к поперечному сечению металла
данного подкрепл ющего элемента. На кривой раст гивающего напр жени в зависимости
от относительного удлинени , определ емого с предварительным напр жением,
составл ющим 10 МПа, приведенным к полному поперечному сечению данного
подкрепл ющего элемента, причем раст гивающее напр жение соответствует
измеренному нат жению, приведенному к полному поперечному сечению данного
подкрепл ющего элемента, этот кордный тросик, отвечающий формуле 21.23,
представл ет секущий модуль при относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 23
ГПа, и максимальный касательный модуль, равный 49 ГПа.
Аналогичным образом, другой пример выполнени подкрепл ющего элемента
представл ет собой сборку, отвечающую формуле 21.28, конструкци которой может быть
описана выражением 3Ч(0,32+6Ч0,28)6.2/9.3 SS. Этот кордный тросик представл ет
секущий модуль при относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 56 ГПа, и
максимальный касательный модуль, равный 102 ГПа, причем величины этих модулей
измерены на кривой раст гивающего напр жени в функции относительного удлинени ,
определ емого с предварительным напр жением на уровне 20 МРа, приведенным к
поперечному сечению металла данного подкрепл ющего элемента, и раст гивающее
напр жение соответствует измеренному нат жению, приведенному к поперечному сечению
металла данного подкрепл ющего элемента. На кривой раст гивающего напр жени в
зависимости от относительного удлинени , определ емого с предварительным
напр жением, составл ющим 10 МПа, приведенным к полному поперечному сечению
данного подкрепл ющего элемента, причем раст гивающее напр жение соответствует
измеренному нат жению, приведенному к полному поперечному сечению данного
подкрепл ющего элемента, этот кордный тросик, отвечающий формуле 21.28,
представл ет секущий модуль при относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 27
ГПа, и максимальный касательный модуль, равный 49 ГПа.
Использование таких подкрепл ющих элементов в, по меньшей мере, одном слое
окружных подкрепл ющих элементов позвол ет, в частности, сохранить
удовлетворительную жесткость этого сло также и после этапов формовани и
вулканизации при осуществлении обычных способов изготовлени пневматической шины.
В соответствии с вторым способом осуществлени предлагаемого изобретени окружные подкрепл ющие элементы могут быть образованы нераст жимыми
металлическими элементами, разрезанными таким образом, чтобы формировать участки,
длина которых существенно меньше длины окружности наименее длинного сло , но
предпочтительно превышает 0,1 от упом нутой длины окружности, причем разрывы между
этими участками смещены в осевом направлении друг относительно друга. Еще более
предпочтительно, чтобы модуль упругости на раст жение на единицу ширины упом нутого
дополнительного сло имел величину меньшую, чем величина модул упругости на
раст жение, измеренна в тех же услови х, дл наиболее раст жимого рабочего сло гребн . Такой способ реализации позвол ет достаточно простым способом придать слою
Страница: 11
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
окружных подкрепл ющих элементов значение модул упругости, которое легко может
быть скорректировано (путем выбора интервалов между участками одного и того же р да),
но которое во всех случа х вл етс меньшим, чем значение модул упругости дл сло ,
образованного теми же металлическими элементами, но сплошными, причем модуль
упругости дополнительного сло измер етс на вулканизированном слое разрезанных
элементов, вз том из пневматической шины.
В соответствии с третьим способом осуществлени предлагаемого изобретени окружные подкрепл ющие элементы представл ют собой волнистые металлические
подкрепл ющие элементы, причем отношение а/? амплитуды волнистости к длине волны
имеет величину, не превышающую 0,09. Предпочтительно, чтобы модуль упругости на
раст жение на единицу ширины дополнительного сло имел величину меньшую, чем
величина модул упругости на раст жение, измеренна в тех же самых услови х, дл наиболее раст жимого рабочего сло гребн .
Упом нутые металлические подкрепл ющие элементы предпочтительно представл ют
собой кордные тросики, изготовленные из стали.
В соответствии с еще одним вариантом осуществлени предлагаемого изобретени , по
меньшей мере, один слой окружных подкрепл ющих элементов располагаетс в
радиальном направлении между двум рабочими сло ми гребн .
В соответствии с вышеупом нутым вариантом выполнени слой окружных
подкрепл ющих элементов позвол ет более существенным образом ограничить услови сжати подкрепл ющих элементов арматуры каркаса, чем подобный слой, размещенный в
радиальном направлении снаружи от рабочих слоев. Этот слой предпочтительно отделен в
радиальном направлении от арматуры каркаса при помощи, по меньшей мере, одного
рабочего сло гребн таким образом, чтобы ограничить механические напр жени упом нутых подкрепл ющих элементов и не создавать в них чрезмерных усталостных
напр жений.
Еще более предпочтительно, чтобы в случае использовани сло окружных
подкрепл ющих элементов, располагающихс в радиальном направлении между двум рабочими сло ми гребн , значени осевой ширины рабочих слоев гребн , примыкающих в
радиальном направлении к слою окружных подкрепл ющих элементов, превышали осевую
ширину упом нутого сло окружных подкрепл ющих элементов, а упом нутые рабочие
слои гребн , примыкающие к слою окружных подкрепл ющих элементов, по одну и по
другую стороны от экваториальной плоскости и в непосредственном осевом продолжении
упом нутого сло окружных подкрепл ющих элементов, были соединены между собой на
некоторой осевой ширине дл того, с возможностью разъединени , при помощи
изготовленных из каучуковой смеси профилированных элементов на, по меньшей мере,
оставшейс части общей ширины двух упом нутых рабочих слоев.
Наличие таких соединений между рабочими сло ми гребн , примыкающими к слою
окружных подкрепл ющих элементов, дополнительно позвол ет уменьшить механические
напр жени раст жени , воздействующие на наиболее наружные в осевом направлении
окружные подкрепл ющие элементы, располагающиес наиболее близко к упом нутому
соединению.
Толщина каучуковых профилированных элементов, обеспечивающих разъединение
рабочих слоев гребн , измеренна над концами наименее широкого рабочего сло гребн ,
будет составл ть, по меньшей мере, 2 мм и предпочтительно будет иметь величину,
превышающую 2,5 мм.
В данном случае под выражением "соединенные слои" следует понимать слои,
соответствующие подкрепл ющие элементы которых отсто т друг от друга в радиальном
направлении на рассто нии, не превышающем 1,5 мм, причем упом нута толщина
каучуковой смеси измер етс в радиальном направлении между соответствующими
образующими, верхней и нижней, упом нутых слоев подкрепл ющих элементов.
Дл уменьшени раст гивающих напр жений, воздействующих на наиболее наружные в
осевом направлении окружные подкрепл ющие элементы, в предлагаемом изобретении
Страница: 12
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
угол, образованный подкрепл ющими элементами рабочих слоев гребн с окружным
направлением, имеет величину менее 30° и предпочтительно менее 25°.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого
изобретени рабочие слои гребн содержат подкрепл ющие элементы,
перекрещивающиес от одного сло к другому и образующие с окружным направлением
переменные углы вдоль осевого направлени , причем упом нутые углы имеют более
высокие значени на наружных в осевом направлении кра х слоев подкрепл ющих
элементов по сравнению со значени ми этих углов дл упом нутых элементов,
измеренных на уровне средней окружной плоскости. Такой вариант осуществлени предлагаемого изобретени позвол ет увеличить окружную жесткость в некоторых зонах и,
напротив, уменьшить эту жесткость в других зонах, в частности, дл уменьшени напр жений сжати арматуры каркаса.
Согласно еще одному варианту осуществлени предлагаемого изобретени арматура
гребн дополн етс снаружи в радиальном направлении, по меньшей мере, одним
дополнительным защитным слоем, сформированным из эластичных подкрепл ющих
элементов, ориентированных по отношению к окружному направлению под углом,
имеющим величину в диапазоне от 10° до 45°, и того же направлени , что и угол,
образованный нераст жимыми подкрепл ющими элементами того рабочего сло гребн ,
который примыкает в радиальном направлении к этому защитному слою.
Упом нутый защитный слой может иметь осевую ширину, меньшую, чем осева ширина
наименее широкого рабочего сло гребн . Упом нутый защитный слой также может иметь
осевую ширину, превышающую осевую ширину наименее широкого рабочего сло гребн с
тем, чтобы этот защитный слой перекрывал кромки наименее широкого рабочего сло гребн и в том случае, когда наименее широким рабочим слоем гребн вл етс верхний в
радиальном направлении рабочий слой с тем, чтобы этот защитный слой был соединен, в
осевом продолжении дополнительной арматуры с наиболее широким рабочим слоем
гребн на некоторой осевой ширине, с возможностью разъединени снаружи в осевом
направлении при помощи каучуковых профилированных элементов, имеющих толщину, по
меньшей мере, равную 2 мм. Защитный слой, образованный эластичными
подкрепл ющими элементами в упом нутом выше случае, может быть, с одной стороны, и
в случае необходимости отсоединен от краев упом нутого наименее широкого рабочего
сло гребн при помощи каучуковых профилированных элементов, имеющих толщину, по
существу меньшую, чем толщина каучуковых профилированных элементов, раздел ющих
кра двух рабочих слоев гребн ; а с другой стороны, может иметь осевую ширину,
меньшую или превышающую осевую ширину наиболее широкого рабочего сло гребн .
В соответствии с любым из вышеупом нутых способов осуществлени предлагаемого
изобретени , арматура гребн еще может быть дополнена изнутри в радиальном
направлении и между арматурой каркаса и внутренним в радиальном направлении
рабочим слоем гребн , наиболее близким к упом нутой арматуре каркаса,
триангул ционным слоем, сформированным из изготовленных из стали металлических
нераст жимых подкрепл ющих элементов, образующих с окружным направлением угол,
величина которого превышает 60° и который имеет то же направление, что и направление
угла, образованного с окружным направлением подкрепл ющими элементами сло гребн ,
наиболее близкого в радиальном направлении к арматуре каркаса.
В дальнейшем изобретение по сн етс описанием вариантов его осуществлени со
ссылками на фигуры прилагаемых чертежей, в числе которых:
- Фиг.1 представл ет собой схематический вид в осевом или вертикальном разрезе
пневматической шины в соответствии с одним из способов осуществлени предлагаемого
изобретени ,
- Фиг.2 представл ет собой схематический вид в вертикальном разрезе пневматической
шины в соответствии с вторым способом осуществлени предлагаемого изобретени ,
- Фиг.3 представл ет собой схематический вид в вертикальном разрезе пневматической
шины в соответствии с третьим способом осуществлени предлагаемого изобретени ,
Страница: 13
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
- Фиг.4 представл ет собой схематический вид в вертикальном разрезе пневматической
шины в соответствии с четвертым способом осуществлени предлагаемого изобретени ,
- Фиг.5 представл ет собой схематический вид пневматической шины в меридиональном
разрезе, иллюстрирующий определение плечевого конца.
Дл упрощени понимани приведенных чертежей данные в приложении фигуры
представл ют пневматическую шину в масштабе, отличающемс от реального. На этих
фигурах представлена только половина вида пневматической шины в разрезе, котора продолжаетс симметричным образом по отношению к оси Х-Х', представл ющей среднюю
окружную плоскость или экваториальную плоскость данной пневматической шины.
На фиг.1 представлена пневматическа шина 1 типоразмера 295/60 R 22.5 Х, имеюща коэффициент формы Н/S, равный 0,60, где Н обозначает высоту пневматической шины 1
на своем монтажном ободе и S обозначает максимальную осевую ширину этой
пневматической шины. Пневматическа шина 1 содержит радиальную арматуру каркаса 2,
закрепленную в двух бортах, не показанных на фигуре. Арматура каркаса образована
одним единственным слоем металлических кордных тросиков. Арматура каркаса 2
скреплена при помощи арматуры гребн 4, образованной в радиальном направлении, по
направлению изнутри наружу:
- первым рабочим слоем 41, сформированным из металлических нераст жимых и не
скрепленных кордных тросиков формулы 11.35, сплошных на всей ширине этого сло и
ориентированных под углом в 18°,
- слоем окружных подкрепл ющих элементов 42, сформированным изготовленными из
стали "двухмодульными" металлическими кордными тросиками формулы 21Ч28,
- вторым рабочим слоем 43, сформированным из металлических нераст жимых и не
скрепленных кордных тросиков формулы 11.35, сплошных на всей ширине этого сло ,
ориентированных под углом в 18° и перекрещивающихс с металлическими кордными
тросиками упом нутого сло 41,
- защитным слоем 44, сформированным из эластичных металлических кордных тросиков
формулы 18Ч23.
Поверх арматуры гребн располагаетс бегова дорожка протектора 5.
Измеренные значени толщины блока гребн на каждом из плечевых концов 6 и в
средней окружной плоскости Х-Х' составл ют 31,8 мм на упом нутых плечевых концах и
30,1 мм в средней окружной плоскости. Отношение толщины блока гребн на плечевом
конце к толщине этого блока гребн в средней окружной плоскости равно 1,06, то есть
имеет величину менее 1,15 в соответствии с предлагаемым изобретением.
В то же врем , осева ширина беговой дорожки протектора L имеет величину 262 мм и
отношение осевой ширины беговой дорожки протектора L к максимальной осевой ширине S
данной пневматической шины составл ет примерно 0,89, то есть превышает 0,80.
Осева ширина L41 первого рабочего сло 41 гребн составл ет 248 мм, что дл пневматической шины обычной формы, по существу, меньше ширины L беговой дорожки
протектора, котора в рассматриваемом случае составл ет 262 мм. Различие между
шириной беговой дорожки протектора и шириной L41 составл ет, таким образом, 14 мм и,
следовательно, меньше 15 мм в соответствии с предлагаемым изобретением.
Осева ширина L43 второго рабочего сло 43 гребн составл ет 230 мм. Различие
между значени ми ширины L41 и L43 составл ет 18 мм и, следовательно, заключено в
диапазоне от 10 мм до 30 мм в соответствии с предлагаемым изобретением.
Что касаетс полной осевой ширины L42 сло окружных подкрепл ющих элементов 42,
то она составл ет 188 мм. Отношение ширины L43 к ширине беговой дорожки протектора
равно 0,71 и, следовательно, превышает 0,5.
Последний так называемый защитный слой гребн 44 имеет ширину L44, составл ющую
188 мм.
В соответствии с предлагаемым изобретением на всей ширине сло подкрепл ющих
элементов 42 и совокупности слоев арматуры гребн имеет место квази-бесконечный
радиус кривизны. В соответствии с этой конфигурацией подкрепл ющие элементы,
Страница: 14
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ориентированные в окружном направлении, оказываютс менее чувствительными к
опасности разрыва, в частности, на их наружных в осевом направлении концах.
Вне зоны наружных в осевом направлении концов сло окружных подкрепл ющих
элементов рабочие слои гребн представл ют такую кривизну, что рассто ние между
наружным в осевом направлении концом наиболее широкого рабочего сло 41 и арматурой
каркаса составл ет примерно 5 мм.
Представленна на фиг.2 пневматическа шина 1 отличаетс от пневматической шины,
представленной на фиг.1, тем, что два рабочих сло 41 и 43 гребн , с каждой стороны
от экваториальной плоскости и на продолжении в осевом направлении сло окружных
подкрепл ющих элементов 42, соединены между собой на некоторой осевой ширине I: при
этом кордные тросики первого рабочего сло 41 и кордные тросики второго рабочего сло 43 на осевой ширине соединени I двух этих слоев отделены друг от друга в радиальном
направлении слоем каучука, толщина которого вл етс минимальной и соответствует
двойной толщине каучукового сло каландрировани скрепленных металлических кордных
тросиков формулы 27.23, из которых сформирован каждый рабочий слой 41, 43, или равна
0,8 мм. На оставшейс общей ширине двух рабочих слоев два эти рабочие сло 41, 42
гребн отделены друг от друга при помощи каучукового профилированного элемента, не
представленного на рассматриваемой фигуре, причем толщина упом нутого
профилированного элемента вл етс возрастающей в направлении от осевого конца зоны
соединени к концу наименее широкого рабочего сло . Этот профилированный элемент
предпочтительно имеет ширину, достаточную дл того, чтобы перекрыть в радиальном
направлении конец наиболее широкого рабочего сло 41, который в рассматриваемом
здесь случае представл ет собой рабочий слой, наиболее близкий в радиальном
направлении к арматуре каркаса.
Представленна на фиг.3 пневматическа шина 1 отличаетс от пневматической шины,
представленной на фиг.1, тем, что она содержит дополнительный так называемый
триангул ционный слой подкрепл ющих элементов 45, имеющий ширину, по существу
равную ширине рабочего сло 43. Подкрепл ющие элементы этого триангул ционного сло 45 образуют с окружным направлением угол, составл ющий примерно 60°, и
ориентированы в том же направлении, что и подкрепл ющие элементы рабочего сло 41.
Этот слой 41 позвол ет, в частности, способствовать воспри тию усилий поперечного
сжати , которое вл етс объектом совокупности подкрепл ющих элементов в зоне гребн пневматической шины.
Представленна на фиг.4 пневматическа шина 1 отличаетс от пневматической шины,
представленной на фиг.1, тем, что упом нутый слой окружных подкрепл ющих элементов
вл етс наружным в радиальном направлении по отношению к рабочим сло м 41 и 43
гребн и, следовательно, примыкает в радиальном направлении к рабочему слою 43,
наиболее узкому в осевом направлении.
На фиг.5 представлен схематический вид в вертикальном осевом разрезе
пневматической шины 1, на котором показана перва касательна 7 к поверхности
наружного в осевом направлении конца беговой дорожки протектора 8. При этом
поверхность беговой дорожки протектора определ етс наружной в радиальном
направлении поверхностью или вершиной рельефного рисунка протектора, не показанного
на приведенных в приложении фигурах. Втора касательна 9 к поверхности наружного в
радиальном направлении конца боковины 10 пересекает упом нутую первую касательную
7 в точке 11. Ортогональна проекци этой точки на наружную поверхность
пневматической шины определ ет конец плечевой зоны 6 данной пневматической шины.
Осева ширина L беговой дорожки протектора измер етс таким образом между двум концами упом нутых плечевых зон 6.
На фиг.5 также представлено измерение толщины блока гребн на конце плечевой зоны
6, определ емое длиной 12 ортогональной проекции 13 конца плечевой зоны 6 на
наиболее внутренний в радиальном направлении слой каучуковой смеси 14 данной
пневматической шины.
Страница: 15
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
На фиг.5 также представлено измерение толщины блока гребн в средней окружной
плоскости ХХ', определ емое как рассто ние 15 вдоль радиального направлени между
касательной к вершине беговой дорожки протектора 8 в средней окружной плоскости и
касательной к наиболее внутреннему в радиальном направлении слою каучуковой смеси 14
этой пневматической шины в средней окружной плоскости.
Были проведены сравнительные испытани с использованием пневматической шины,
реализованной в соответствии с предлагаемым изобретением и с конфигурацией,
представленной на фиг.1, и идентичной эталонной пневматической шины, но
реализованной в соответствии с обычной конфигурацией.
Эта обычна пневматическа шина, в частности, не содержит промежуточного сло окружных подкрепл ющих элементов, располагающегос между рабочими сло ми гребн ,
подкрепл ющие элементы которого ориентированы под углом в 18°, причем ширина
беговой дорожки протектора этой пневматической шины составл ет 262 мм.
Первые испытани стойкости пневматической шины были осуществлены путем
оснащени идентичных транспортных средств каждой из упом нутых пневматических шин
и выполнени пробегов каждым из этих транспортных средств по пр мой линии, причем
упом нутые пневматические шины подвергались воздействию нагрузок, превышающих
номинальную дл них нагрузку, дл ускорени испытаний этого типа.
Эталонное транспортное средство, оснащенное обычными пневматическими шинами,
имело нагрузку на одну пневматическую шину на уровне 3600 кг в начале пробега,
котора измен лась до достижени величины 4350 кг к концу пробега.
Транспортное средство, оснащенное пневматическими шинами в соответствии с
предлагаемым изобретением, имело нагрузку на одну пневматическую шину на уровне
3800 кг в начале пробега, котора измен лась до достижени величины 4800 кг к концу
пробега.
Проведенные испытани показали, что транспортное средство, оснащенное
пневматическими шинами в соответствии с предлагаемым изобретением, выдержало
пробег, прот женность которого на 46% превышает прот женность пробега эталонных
транспортных средств. Таким образом, оказалось, что пневматические шины в
соответствии с предлагаемым изобретением обладают существенно более высокими
характеристиками, чем эталонные пневматические шины, при том, что они подвергались
воздействию более высоких нагрузок.
Были проведены и другие тестовые проверки на испытательной машине, задающей
нагрузку пневматической шины и угол сноса. Такие испытани были проведены дл пневматических шин в соответствии с предлагаемым изобретением с использованием
нагрузки, превышающей на 6%, и угла сноса, превышающего на 10% соответствующие
параметры, использованные при аналогичных испытани х эталонных пневматических шин.
Полученные результаты демонстрируют выигрыш в прот женности пробега
пневматических шин в соответствии с предлагаемым изобретением, составл ющий более
40% по сравнению с прот женностью пробега дл эталонных пневматических шин.
Формула изобретени 1. Пневматическа шина, дл которой коэффициент вида Н/S имеет величину,
превышающую 0,55, снабженна радиальной арматурой каркаса и содержаща арматуру
гребн , образованную, по меньшей мере, двум рабочими сло ми гребн ,
сформированными из нераст жимых подкрепл ющих элементов, перекрещивающихс от
одного сло к другому, образу с окружным направлением углы в диапазоне от 10 до 45°,
поверх которой в радиальном направлении располагаетс бегова дорожка протектора,
соединенна с двум бортами посредством двух боковин, при этом арматура гребн содержит, по меньшей мере, один слой окружных подкрепл ющих элементов,
отличающа с тем, что отношение толщины блока гребн на конце плечевой зоны к
толщине блока гребн в средней окружной плоскости имеет величину менее 1,20, при этом
отношение осевой ширины, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих
Страница: 16
CL
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
элементов к осевой ширине беговой дорожки протектора имеет величину, превышающую
0,5 и предпочтительно превышающую 0,6.
2. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что отношение осевой ширины, по
меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов к осевой ширине беговой
дорожки протектора имеет величину, превышающую 0,65.
3. Пневматическа шина по одному из пп.1 или 2, отличающа с тем, что отношение
толщины блока гребн на плечевом конце к толщине блока гребн в средней окружной
плоскости имеет величину менее 1,15 и предпочтительно меньше 1,10.
4. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что отношение осевой ширины
беговой дорожки протектора к максимальной осевой ширине пневматической шины больше
или равно 0,80 и предпочтительно больше или равно 0,82.
5. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что слой окружных подкрепл ющих
элементов вл етс сплошным на всей своей осевой ширине.
6. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что коэффициент вида H/S имеет
величину меньше 0,80.
7. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что наиболее широкий в осевом
направлении рабочий слой гребн располагаетс изнутри по отношению к другим рабочим
сло м гребн .
8. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что разница между осевой шириной
наиболее широкого в осевом направлении рабочего сло гребн и осевой шириной
наименее широкого в осевом направлении рабочего сло гребн имеет величину в
диапазоне от 10 до 30 мм.
9. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что рассто ние между концом
наиболее широкого в осевом направлении рабочего сло гребн и арматурой каркаса
имеет величину в диапазоне от 2 до 15 мм и предпочтительно в диапазоне от 5 до 7 мм.
10. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что осева ширина, по меньшей
мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов меньше осевой ширины наиболее
широкого в осевом направлении рабочего сло гребн .
11. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что, по меньшей мере, один слой
окружных подкрепл ющих элементов располагаетс в радиальном направлении между
двум рабочими сло ми гребн .
12. Пневматическа шина по п.11, отличающа с тем, что осева ширина рабочих слоев
гребн , примыкающих в радиальном направлении к слою окружных подкрепл ющих
элементов, превышает осевую ширину сло окружных подкрепл ющих элементов.
13. Пневматическа шина по п.12, отличающа с тем, что рабочие слои гребн ,
примыкающие к слою окружных подкрепл ющих элементов, соединены между собой по
одну и по другую стороны от экваториальной плоскости и в непосредственном осевом
продолжении сло окружных подкрепл ющих элементов, на некоторой осевой ширине, с
возможностью разъединени при помощи изготовленных из каучуковой смеси
профилированных элементов на, по меньшей мере, оставшейс части общей ширины
упом нутых рабочих слоев гребн .
14. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что подкрепл ющие элементы, по
меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов представл ют собой
металлические подкрепл ющие элементы, имеющие секущий модуль до относительного
удлинени на уровне 0,7% в диапазоне от 10 до 120 ГПа и максимальный касательный
модуль меньше 150 ГПа.
15. Пневматическа шина по п.14, отличающа с тем, что секущий модуль
подкрепл ющих элементов до относительного удлинени на уровне 0,7% имеет величину
меньше 100 ГПа и предпочтительно превышает 20 ГПа, и еще более предпочтительно
заключен в диапазоне от 30 до 90 ГПа.
16. Пневматическа шина по п.14, отличающа с тем, что максимальный касательный
модуль подкрепл ющих элементов имеет величину менее 130 ГПа и предпочтительно
меньше 120 ГПа.
Страница: 17
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
17. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что подкрепл ющие элементы сло окружных подкрепл ющих элементов представл ют собой металлические подкрепл ющие
элементы, характеризующиес кривой раст гивающего напр жени в функции
относительного удлинени , имеющей небольшие наклоны дл малых значений
относительного удлинени и, по существу, посто нный и большой наклон дл более
высоких значений относительного удлинени .
18. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что подкрепл ющие элементы, по
меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов представл ют собой
металлические подкрепл ющие элементы, разрезанные таким образом, чтобы
сформировать участки, длина которых меньше длины окружности наименее прот женного
сло , но превышает 0,1 упом нутой длины окружности, причем разрывы между
упом нутыми участками смещены в осевом направлении относительно друг друга, и
модуль упругости на раст жение на единицу ширины упом нутого дополнительного сло предпочтительно имеет величину, меньшую величины модул упругости на раст жение,
измеренной в тех же услови х, дл наиболее раст жимого рабочего сло гребн .
19. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что подкрепл ющие элементы, по
меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов представл ют собой
волнистые металлические подкрепл ющие элементы, причем отношение а/? амплитуды
волнистости а к длине волны ? имеет величину, не превышающую 0,09, и модуль упругости
на раст жение на единицу ширины упом нутого дополнительного сло предпочтительно
имеет величину меньшую, чем величина модул упругости на раст жение, измеренна в
тех же услови х, дл наиболее раст жимого рабочего сло гребн .
20. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что угол, образованный
подкрепл ющими элементами рабочих слоев гребн с окружным направлением, имеет
величину меньше 30° и предпочтительно меньше 25°.
21. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что рабочие слои гребн содержат
подкрепл ющие элементы, перекрещивающиес от одного сло к другому и образующие с
окружным направлением переменные углы вдоль осевого направлени .
22. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что арматура гребн дополн етс снаружи в радиальном направлении по меньшей мере одним дополнительным защитным
слоем, сформированным из эластичных подкрепл ющих элементов, ориентированных по
отношению к окружному направлению под углом, имеющим величину в диапазоне от 10 до
45°, и то же направление, что и угол, образованный нераст жимыми подкрепл ющими
элементами того рабочего сло гребн , который примыкает в радиальном направлении к
этому защитному слою.
23. Пневматическа шина по п.1, отличающа с тем, что арматура гребн дополнительно содержит триангул ционный слой, сформированный из металлических
нераст жимых подкрепл ющих элементов, образующих с окружным направлением углы,
величина которых превышает 60°.
45
50
Страница: 18
RU 2 335 411 C2
Страница: 19
DR
RU 2 335 411 C2
Страница: 20
RU 2 335 411 C2
Страница: 21
RU 2 335 411 C2
Страница: 22
?правлении изнутри по отношению к другим рабочим
сло м гребн .
В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого
изобретени рассто ние между концом наиболее широкого в осевом направлении рабочего
сло гребн и арматурой каркаса имеет величину в диапазоне от 2 мм до 15 мм и
предпочтительно в диапазоне от 5 мм до 7 мм. Этот вариант выполнени выражаетс в
более рко акцентированной, чем это бывает обычно в пневматических шинах подобного
типа, кривизне подкрепл ющей арматуры в плечевых зонах пневматической шины.
Количество каучукового материала, добавленное между арматурой каркаса и концом
подкрепл ющей арматуры, имеет, таким образом, толщину меньшую, чем толщина
материала, обычно введенного в пневматическую шину этого типа. Така характеристика
также способствует повышению стойкости и срока службы пневматической шины.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществлени предлагаемого изобретени предусматриваетс , что осева ширина по меньшей мере
одного сло окружных подкрепл ющих элементов вл етс меньшей, чем осева ширина
наиболее широкого в осевом направлении рабочего сло гребн .
Така осева ширина, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих
элементов допускает, в частности, уменьшение напр жений сдвига между рабочими
сло ми гребн и вследствие этого в еще большей степени улучшает характеристики
стойкости пневматической шины.
Страница: 9
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
В соответствии с предпочтительным способом осуществлени предлагаемого
изобретени , подкрепл ющие элементы, по меньшей мере, одного сло окружных
подкрепл ющих элементов представл ют собой металлические подкрепл ющие элементы,
имеющие секущий модуль до относительного удлинени на уровне 0,7% в диапазоне от 10
ГПа до 120 ГПа и максимальный касательный модуль, имеющий величину менее 150 ГПа.
Предпочтительно, чтобы секущий модуль подкрепл ющих элементов до относительного
удлинени на уровне 0,7% имел величину менее 100 ГПа, но превышающую 20 ГПа и
предпочтительно превышающую 30 ГПа, и менее 90 ГПа и еще более предпочтительно
менее 80 ГПа.
Также предпочтительно, чтобы максимальный касательный модуль подкрепл ющих
элементов имел величину менее 130 ГПа и еще более предпочтительным образом менее
120 ГПа.
Модули, описанные выше, измер ютс на кривой напр жени раст жени в функции
относительного удлинени , определ емого с предварительным напр жением на уровне 20
МПа, приведенного к поперечному сечению металла подкрепл ющего элемента, причем
раст гивающее напр жение соответствует измеренному нат жению, приведенному к
поперечному сечению металла подкрепл ющего элемента.
Модули одних и тех же подкрепл ющих элементов могут быть измерены на кривой
напр жени раст жени в функции относительного удлинени , определенного с
предварительным напр жением на уровне 10 МПа, приведенным к полному поперечному
сечению данного подкрепл ющего элемента, причем раст гивающее напр жение
соответствует измеренному нат жению, приведенному к полному поперечному сечению
данного подкрепл ющего элемента. Полное поперечное сечение данного подкрепл ющего
элемента представл ет собой поперечное сечение композитного подкрепл ющего
элемента, образованного металлом и каучуком, причем каучук, в частности, проникает в
данный подкрепл ющий элемент в процессе осуществлени фазы вулканизации
пневматической шины.
В соответствии с этой формулировкой, относ щейс к полному поперечному сечению
подкрепл ющего элемента, подкрепл ющие элементы, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов представл ют собой металлические подкрепл ющие
элементы, характеризующиес секущим модулем при относительном удлинении на уровне
0,7%, имеющим величину в диапазоне от 5 ГПа до 60 ГПа, и максимальным касательным
модулем, имеющим величину менее 75 ГПа.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществлени изобретени секущий
модуль подкрепл ющих элементов при относительном удлинении на уровне 0,7% имеет
величину менее 50 ГПа и превышающую 10 ГПа, предпочтительно заключенную в
диапазоне от 15 ГПа до 45 ГПа и еще более предпочтительно составл ющую менее 40
ГПа.
Также предпочтительно, чтобы максимальный касательный модуль подкрепл ющих
элементов имел величину менее 65 ГПа и еще более предпочтительно менее 60 ГПа.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом выполнени , подкрепл ющие
элементы, по меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов
представл ют собой металлические подкрепл ющие элементы, характеризующиес кривой
раст гивающего напр жени в функции относительного удлинени , имеющей небольшие
наклоны дл малых относительных удлинений и, по существу, посто нный и значительный
наклон дл больших относительных удлинений. Такие подкрепл ющие элементы
дополнительного сло обычно называют "двухмодульными" подкрепл ющими элементами.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществлени изобретени достаточно большой и, по существу, посто нный наклон упом нутой кривой про вл етс ,
начина с относительного удлинени , имеющего величину в диапазоне от 0,1% до 0,5%.
Различные характеристики упом нутых выше подкрепл ющих элементов измер ютс на
подкрепл ющих элементах, вз тых из пневматических шин.
Подкрепл ющие элементы, специальным образом приспособленные дл реализации, по
Страница: 10
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
меньшей мере, одного сло окружных подкрепл ющих элементов в соответствии с
предлагаемым изобретением, представл ют собой, например, сборки, отвечающие
формуле 21.23, конструкци которых описываетс выражением 3Ч(0,26+6Ч0,23)4,4/6.6
SS. Такой кордный тросик с пр д ми состоит из 21 элементарной проволоки, причем эти
проволоки соединены по формуле 3Ч(1+6) с трем скрученными вместе пр д ми, кажда из которых состоит из 7 проволок, причем одна из этих проволок образует центральный
сердечник и имеет диаметр, составл ющий 26/100 мм, и 6 проволок, намотанных на этот
сердечник и имеющих диаметр 23/100 мм. Такой кордный тросик имеет секущий модуль при
относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 45 ГПа, и максимальный касательный
модуль, равный 98 ГПа, причем величины этих модулей измерены на кривой
раст гивающего напр жени в функции относительного удлинени , определ емого с
предварительным напр жением на уровне 20 МРа, приведенным к поперечному сечению
металла данного подкрепл ющего элемента, и раст гивающее напр жение соответствует
измеренному нат жению, приведенному к поперечному сечению металла
данного подкрепл ющего элемента. На кривой раст гивающего напр жени в зависимости
от относительного удлинени , определ емого с предварительным напр жением,
составл ющим 10 МПа, приведенным к полному поперечному сечению данного
подкрепл ющего элемента, причем раст гивающее напр жение соответствует
измеренному нат жению, приведенному к полному поперечному сечению данного
подкрепл ющего элемента, этот кордный тросик, отвечающий формуле 21.23,
представл ет секущий модуль при относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 23
ГПа, и максимальный касательный модуль, равный 49 ГПа.
Аналогичным образом, другой пример выполнени подкрепл ющего элемента
представл ет собой сборку, отвечающую формуле 21.28, конструкци которой может быть
описана выражением 3Ч(0,32+6Ч0,28)6.2/9.3 SS. Этот кордный тросик представл ет
секущий модуль при относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 56 ГПа, и
максимальный касательный модуль, равный 102 ГПа, причем величины этих модулей
измерены на кривой раст гивающего напр жени в функции относительного удлинени ,
определ емого с предварительным напр жением на уровне 20 МРа, приведенным к
поперечному сечению металла данного подкрепл ющего элемента, и раст гивающее
напр жение соответствует измеренному нат жению, приведенному к поперечному сечению
металла данного подкрепл ющего элемента. На кривой раст гивающего напр жени в
зависимости от относительного удлинени , определ емого с предварительным
напр жением, составл ющим 10 МПа, приведенным к полному поперечному сечению
данного подкрепл ющего элемента, причем раст гивающее напр жение соответствует
измеренному нат жению, приведенному к полному поперечному сечению данного
подкрепл ющего элемента, этот кордный тросик, отвечающий формуле 21.28,
представл ет секущий модуль при относительном удлинении на уровне 0,7%, равный 27
ГПа, и максимальный касательный модуль, равный 49 ГПа.
Использование таких подкрепл ющих элементов в, по меньшей мере, одном слое
окружных подкрепл ющих элементов позвол ет, в частности, сохранить
удовлетворительную жесткость этого сло также и после этапов формовани и
вулканизации при осуществлении обычных способов изготовлени пневматической шины.
В соответствии с вторым способом осуществлени предлагаемого изобретени окружные подкрепл ющие элементы могут быть образованы нераст жимыми
металлическими элементами, разрезанными таким образом, чтобы формировать участки,
длина которых существенно меньше длины окружности наименее длинного сло , но
предпочтительно превышает 0,1 от упом нутой длины окружности, причем разрывы между
этими участками смещены в осевом направлении друг относительно друга. Еще более
предпочтительно, чтобы модуль упругости на раст жение на единицу ширины упом нутого
дополнительного сло имел величину меньшую, чем величина модул упругости на
раст жение, измеренна в тех же услови х, дл наиболее раст жимого рабочего сло гребн . Такой способ реализации позвол ет достаточно простым способом придать слою
Страница: 11
RU 2 335 411 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
окружных подкрепл ющих элементов значение модул упругости, которое легко может
быть скорректировано (путем выбора интервалов между участками одного и того же р да),
но которое во всех случа х вл етс меньшим, чем значение модул упругости дл сло ,
образованного теми же металлическими элементами, но сплошными, причем модуль
упругости дополнительного сло измер етс на вулканизированном слое разрезанных
элементов, вз том из пневматической шины.
В соответствии с третьим способом осуществлени предлагаемого изобретени окружные подкрепл ющие элементы представл ют собой волнистые металлические
подкрепл ющие элементы, причем отношение а/? амплитуды волнистости к длине волны
имеет величину, не превышающую 0,09. Предпочтительно, чтобы модуль упругости на
раст жение на единицу ширины дополнительного сло имел величину меньшую, чем
величина модул упругости на раст жение, измеренна в тех же сам
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
351 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа