Покрышки шин

 

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Покрышка содержит борта, каждый из которых имеет следующие характеристики. Вместо бортового кольца имеется кольцевой элемент, прочность которого на разрыв значительно ниже чем для бортового кольца в покрышке с размерами 175/70R-13. По меньшей мере два смежных слоя контактируют или расположены в непосредственной близости с этим кольцевым элементом. Комплект усиливающих слоев имеет прочность на разрыв при растяжении по меньшей мере равную той, которая требуется для бортового кольца в покрышке с размерами 175/70R-13. Каркасный слой заворачивается вокруг кольцевого элемента. Внешняя поверхность борта включает резину, имеющую модуль потери упругости G" менее 1 МПа, а также резину, толщина которой не превышает 2 мм. В результате упрощается изготовление покрышки, уменьшается ее вес и увеличивается износостойкость. 13 з.п.ф-лы, 5 ил.

Патент FR-A-1169474 содержит описание покрышки шины без бортового кольца, имеющей в месте посадки шины на обод колеса небольшие слои кордной ткани, нити которой параллельны между собой в каждом слое и образуют острый угол наклона относительно параллели посадки, при этом различные слои перекрещиваются между собой. Цель патента - упростить производство покрышки за счет отсутствия бортового кольца, так как таким образом устраняется необходимость изготовления кольца. Вместе с тем, изготовление покрышки ставит ряд проблем, связанных со сложностью обеспечения необходимого устойчивого положения элементов покрышки во время операций сборки, формования и вулканизации, а также с тем, что готовая покрышка не обеспечивает общую приемлемую работоспособность (износостойкость) при обкатке.

Заявка на патент ЕР-А-672547 содержит описание покрышки шины без бортового кольца, включающей кольцевой элемент, прочность на растяжение которого значительно ниже, чем для бортового кольца в известной покрышке тех же размеров, а также, по крайней мере, два усиливающих слоя, контактирующих или находящихся в непосредственной близости с кольцевым элементом, при этом комплект этих слоев имеет прочность на разрыв при растяжении как минимум равную той, которая требуется для бортового кольца в известной покрышке тех же размеров. Эта покрышка показывает общую хорошую работоспособность при обкатке.

Цель изобретения - усовершенствовать эту известную покрышку.

Покрышка шины, соответствующая изобретению, включает корону, два борта и, по крайней мере, один каркасный слой, проходящий от одного борта до другого, отличается тем, что каждый из бортов имеет следующие особенности: а) в нем отсутствует бортовое кольцо и имеется кольцевой элемент, прочность которого на разрыв при растяжении в продольном направлении значительно ниже, чем для бортового кольца в известной покрышке тех же размеров, при этом осью этого кольцевого элемента является ось вращения покрышки; б) как минимум два смежных слоя, так называемых "усиливающих слоя", контактируют или расположены в непосредственной близости с этим кольцевым элементом; эти усиливающие слои содержат каждый из них нити корда, параллельные между собой, при этом нити перекрещиваются в соседних слоях; в каждом из усиливающих слоев угол представляет собой острый угол, образуемый в любой точке нити направлением этой нити и касательной к окружности, имеющей осью ось вращения покрышки и проходящей через эту точку нити, при этом угол α выражает отношение 0^o<α≤10, а замер осуществляется в любом месте, где усиливающие слои практически ориентированы в параллельных между собой плоскостях; в) комплект усиливающих слоев имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, как минимум равную той, которая требуется для бортового кольца в известной покрышке тех же размеров; г) каркасный слой заворачивается вокруг кольцевого элемента; д) внешняя поверхность борта, находящаяся непосредственно у обода или в районе закраины обода, при посадке покрышки на обод должна соответствовать как минимум одному из следующих требований: - включать резину, имеющую после вулканизации модуль потери упругости G'' менее 1, при этом G'' выражен в МПа (мегапаскалях), а замер G'' осуществлен при 10% сдвига, 50^oС и частоте в 10 Гц; - включать резину, толщина которой не превышает 2 мм. Изобретение легко понять при помощи следующих примеров, в которых делаются ссылки на ряд очень схематичных рисунков, значение которых приводится ниже: - фиг.1 изображает, в радиальном разрезе, покрышку шины, соответствующую изобретению, включающую два борта;
- фиг.2 изображает более детально, в радиальном разрезе, борт покрышки, представленной на фиг.1;
- фиг.3 изображает вид сбоку части борта, представленного на фиг. 2;
- фиг.4 изображает, в радиальном разрезе, борт покрышки, которая не соответствует изобретению;
- фиг. 5 изображает, в радиальном разрезе, борт другой покрышки, соответствующей изобретению.

На фиг. 1 представлена покрышка 1 шины, соответствующей изобретению. На фиг. 1 изображен радиальный разрез, то есть разрез, осуществленный в плоскости, проходящей по оси вращения покрышки, при этом ось проходит параллельно прямой Д (ось на фиг.1 не показана). Эта покрышка 1 включает корону 2, усиленную известным способом двумя слоями 21 и 22, две боковины 3 и два борта 4. Каждый из бортов 4 включает в себя усиливающий комплект 40, более детальное описание которого будет дано ниже.

Каркасный слой 5, например радиальный каркасный слой, расположен от одного борта 4 до другого, проходя через корону 2 и боковины 3.

Покрышка 1 закреплена на ободе 6, при этом экваториальная плоскость покрышки схематично представлена по линии хх', она проходит посередине короны 2 и перпендикулярна оси вращения покрышки.

На фиг. 2 представлен более детально борт 4 покрышки 1. Этот борт 4 включает кольцевой элемент 7, образованный, например, нитью, ось окружности которой является осью вращения покрышки.

Используемый в дальнейшем для простоты термин "резина", обозначает известным образом резиновую смесь, включающую по крайней мере, один тип каучука и ингредиенты, используемые обычно в шинной промышленности: например, вулканизирующий агент, а именно серу, ускоритель вулканизации, антиоксидант и наполнители, например, сажу и кремнезем. Эта смесь присутствует до вулканизации, при подготовке покрышки, и в вулканизированном состоянии в готовой покрышке.

Два смежных усиливающих слоя 8 и & контактируют своей нижней частью, соответственно 8i и 9i, с кольцевым элементом 7 и располагаются выше этого элемента 7, то есть, находятся ближе к короне 2, чем элемент 7. Эти слои 8 и 9 включают каждый из них вулканизированный каучук 80 и 90, в котором присутствуют нити корда 81 и 91. Усиливающий слой заворачивается вокруг элемента 7 и слоев 8 и 9, формируя таким образом, два отдельных слоя 10А и 10В, примыкающих к слоям 8 и 9, которые таким образом располагаются в форме "сендвича" между отдельными слоями 10А и 10В, при этом соприкасающиеся слои 10А, 8, 9 и 10В, названные в этой связи "усилительными слоями", практически параллельны между собой. Слой 10 включает в себя вулканизированную резину 100, в которой расположены нити корда 101. Комплект, состоящий из элемента 7 и слоев 10А, 8, 9 и 10В обозначен цифрой 40, а комплект слоев без элемента 7-40А.

В любом из имеющихся усиливающих слоев (8, 9, 10А и 10В) нити данного слоя параллельны между собой и образуют острый угол α, определяемый в любой точке нити между направлением этой нити и касательной к окружности, осью которой является ось вращения покрышки, проходящей через эту точку.

На фиг. 3 представлена часть отдельного слоя 10В (вид сбоку, в направлении, параллельном оси вращения покрышки 1). На этом чертеже видна практически прямолинейная часть нити 101, представленная отрезком прямой 101а, и участок окружности С, проходящей через точку Р этой части нити, при этом осью окружности С является ось вращения покрышки 1, а касательная к окружности С в точке Р обозначена через Т. Таким образом, угол α представляет собой острый угол, образуемый Т и 101а, замеряемый в таком месте, где слои 10А, 8, 9, 10В практически ориентированы в параллельных между собой плоскостях.

Для каждого из слоев 10А, 8, 9 и 10В угол α изменяется в зависимости от положения точки Р; он всегда больше 0^o, но не превышает 10^o.

Нити одного усиливающего слоя перекрещиваются с нитями другого или других смежных усилительных слоев, то есть нити двух соседних слоев не параллельны между собой. Так, например, нити 81 слоя 8 перекрещиваются с нитями 101 соседнего слоя 10А и с нитями 91 соседнего слоя 9, а нити 101 слоя 10А перекрещиваются с нитями 101 слоя 10В, так как эти слои 10А и 10В образованы в результате заворота одного и того же слоя 10 вокруг элемента 7.

Термин "нить" следует понимать в отношении элемента 7 и нитей 81, 91 и 101 в очень широком смысле, так как такая нить может быть образована монофиламентной и полифиламентной нитью или рядом этих нитей, скрученных между собой в виде корда или крученой пряжи. Материал этих нитей может быть различным: им может быть металл, в частности сталь; может быть органический полимер, например целлюлозное вещество, полиэфиры, ароматические и неароматические полиамиды, например арамидная нить; может быть также минеральным, например в виде стекла или углерода - каждая нить может состоять из нескольких таких веществ.

Кольцевой элемент имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, значительно ниже, чем для бортового кольца в известной покрышке тех же размеров, а комплект 40А усиливающих слоев имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, по крайней мере, равную той, которая требуется для бортового кольца в известной покрышке тех же размеров. Под "продольным направлением" понимается направление окружности, имеющей осью ось вращения покрышки, проходящую через бортовое кольцо при использовании известной покрышки или через комплект усиливающих слоев при использовании покрышки, предлагаемой в соответствии с изобретением. Механическая прочность этих усиливающих слоев является, следовательно, основным вкладом в механическую прочность усиливающего комплекта 40, образованного элементом 7 и слоями 8, 9 и 10, что позволяет таким образом заменить бортовое кольцо в обычной покрышке.

Каркасный слой 5 заворачивается вокруг комплекта 40 и, следовательно, вокруг элемента 7. Этот каркасный слой включает известным образом вулканизированную резину 50, в которой находятся кордные нити 51, при этом термин "нить" имеет здесь приведенное выше широкое значение. Для большей ясности на фиг.2 показана лишь часть нити 51. Модуль М10 резины 50 преимущественно значительно ниже модуля М10 резин 80, 90 и 100.

Между каркасным слоем 5 и комплектом 40 находятся две вулканизированные резины 11 и 12, так называемые "прослоечные резины". Значение М10 для резин 11 и 12 лежит преимущественно в пределе между значением для резины 50, с одной стороны, и значением для резин 80, 90 и 100, с другой стороны.

Прослоечные резины 11 и 12 могут быть заменены одной резиной, например цельным слоем резины в районе борта, расположенной между каркасом 5 и комплектом 40.

В предыдущем и последующем изложении модуль М10 представляет собой для данной резины отношение между растягивающим напряжением б 10 при 10%-ом удлинении бL/L и этим удлинением, где L - исходная длина образца, a бL - удлинение образца. Таким образом имеем: M10=б10[бL/L]^-1=10б10. Этот модуль М10 определяется в соответствии со стандартом АФНОР-NF-T46-002 от сентября 1988 г при нормальных условиях температуры и влажности по стандарту АФНОР-NF-Т40-101 от декабря 1979 г. Значение М10 для резин 80, 90 и 100 могут быть одинаковыми или отличаться, так же как и значения М10 для резин 11 и 12.

На фиг. 2 концы слоев 8 и 9, удаленные относительно элемента 7, обозначены соответственно 8а и 9а. Подобным же образом, концы отдельных слоев 10А и 10В, не контактирующие с элементом 1, обозначены соответственно 10а и 10b. Все так называемые верхние концы, то есть концы 8а, 9а, 10а и 10b, расположены в борту 4.

Резина 11 расположена с внешней стороны комплекта 40, примыкая к верхней части слоя 10а и проходя выше комплекта 40 в боковине 3, а резина 12 расположена между концами 10а и 10b, контактируя с четырьмя слоями 10А, 8, 9 и 10В.

Все эти верхние концы находятся на различной высоте на фиг.2, если продвигаться в сторону короны по направлению вертикальной стрелки F, параллельной экваториальной плоскости, принятой за вертикаль, в порядке возрастания высоты находятся концы 10b, 9а, 8а и 10а; то есть толщина и, следовательно, жесткость комплекта 40 уменьшается по мере продвижения кверху, следуя по направлению стрелки F. Высоты в порядке возрастания Н10b, Н9а, Н8а и Н10а, соответствующие концам 10b, 9, 8 и 10b, обозначены на вертикальной прямой Dh, начиная от горизонтальной прямой б, проходящей через нижний конец 4i борта 4.

В покрышке, закрепленной на ободе 6, как показано на фиг. 2, высота Н10а конца 10а, то есть верхнего края комплекта 40, выше высоты Н60, соответствующей закраине обода 60. В этих условиях борт 4 имеет большую жесткость в своей нижней части, контактирующей с ободом 6, и в районе последнего, выше закраины обода 60, что позволяет борту 4 удерживаться на ободе 6.

На радиальном разрезе фиг.2, точка 4i находится на нижней поверхности борта 4, ниже комплекта 40, в плоскости π, проходящей через ось О кольцевого элемента 7. Когда покрышка 1 находится в свободном состоянии, то есть не закреплена на ободе 6, точка 4i расположена ближе относительно оси вращения покрышки 1, чем в известной покрышке в свободном состоянии, использующей обычное бортовое кольцо; то есть, диаметр окружности, образованной концом 4i вокруг этой оси меньше диаметра, соответствующего упомянутой известной покрышке, незакрепленной на ободе. Разница в этих диаметрах лежит в пределе, например, 0,5-5% и преимущественно в пределе между 0,5% и 2%, а оптимальная разница составляет порядка 1%. Это способствует хорошей посадке покрышки 1 на обод 6 вследствие сжатия нижней части борта, который принимает на ободе 6 тот же диаметр, что и известная покрышка с обычным бортовым кольцом, при этом обод 6 во всех случаях остается обычным.

Элемент 7 имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, преимущественно ниже 500 даН и оптимально ниже 300 даН, то есть этот кольцевой элемент 7 обладает механической прочностью значительно ниже, чем та, которая требуется для бортового кольца, поэтому покрышка 1 не включает обычное бортовое кольцо. При этом прочность на разрыв при растяжении выбрана в данном случае таким образом, чтобы обеспечить выполнение операций сборки, формования и вулканизации, проводимых для производства покрышки 1. Описание этих известных операций содержится, например, в вышеупомянутой заявке ЕР-А-672547. Элемент 7, следовательно, имеет уровень сопротивления механическим напряжениям значительно ниже, чем обычное бортовое кольцо, при этом элемент, а элемента, позволяющего располагать относительно друг друга слои 10А, 8, 9 и 10В.

Комплект 40А усиливающих слоев обладает преимущественно прочностью на разрыв при растяжении, измеряемой в продольном направлении, выше 800 даН и оптимальной - выше 1000 даН.

Борт 4 включает в себя резину G4, назначение которой в обеспечении контакта с ободом, то есть с внешней стороны борта. Соединительная линия L43 резин G4 и G3, которые покрывают снаружи боковины 3, проходит над высотой Н10а и, следовательно, выше закраины обода 60. Каждая из резин G4 и G3 имеют в вулканизированном состоянии модуль потери упругости G'' ниже 1, выраженный в МПа (мегапаскалях) при этом G'' замеряется при 10% сдвига, 50^oС и частоте в 10 Гц. Определение G'' и общие требования к испытанию содержатся в стандарте АФНОР NF T46-026 от декабря 1984 г.

Резина G4 имеет, таким образом, модуль G'' ниже по сравнению с соответствующими резинами внешней стороны обычных бортов с бортовыми кольцами, так как эти обычные резины имеют модуль G'', как минимум, равный 1.

Преимущественно резина G4 имеет модуль G'' меньше 0,5, а оптимально модуль G'' меньше 0,1.

Расположение комплекта 40 выше закраины обода 60 позволяет ужесточить борт в этом критическом месте и, следовательно, уменьшить износ при соприкосновении с ободом и, в частности, с закраиной обода. Это делает возможным использование резины G4, имеющей модуль G'' меньше, чем в обычных покрышках. Другой способ осуществления изобретения состоит, как следствие упомянутого ужесточения, в том, чтобы уменьшить толщину резины G4 по сравнению с обычными покрышками, при этом толщина не должна превышать 2 мм, в то время как в обычных покрышках она значительно больше 2 мм. При этом способе осуществления изобретения резина G4 может быть идентична резинам G4 обычных покрышек, но можно также совместить оба способа осуществления изобретения, используя в таком случае резину G4 с модулем G''меньше 1 и толщиной не более 2 мм. Использование модуля G'' меньше 1 и/или толщины не более 2 мм для резины G4 покрышки 1, соответствующей изобретению, позволяет уменьшить гистерезисные потери и, следовательно, нагревание резины G4, что позволяет, в свою очередь, увеличить износопрочность борта 4 и, следовательно, покрышки 1 за счет значительного снижения сопротивления качению.

Изобретение применимо в тех случаях, когда усилительные слои 10А, 8, 9 и 10В не расположены ступенчато по высоте, например в случае, если два слоя имеют края на одинаковой высоте, при этом, предпочтительно, прогрессивное уменьшение жесткости комплекта 40 в направлении короны 2 вследствие прогрессивного снижения толщины этого комплекта по направлению к короне, то есть края 10b, 9a, 8а и 10а не находятся все на одной высоте.

Чтобы добиться снижения жесткости, можно предусмотреть и другие способы, кроме уменьшения толщины усилительных слоев.

Можно предусмотреть, что резины G3 и G4 идентичны, предусмотреть одну целую резину во всю длину элемента 40 и боковины 3 без линии L43, следствием чего может быть преимущество, позволяющее упростить изготовление покрышки 1 в результате использования одинаковой резины для боковин и внешней части борта. Преимущественно резина G4 опоясывает комплект 40 вплоть до нижней внутренней части борта 4, включая резиновый носок 4k, на котором нижний край 4i.

Наложение слоев 10А, 8, 9 и 10В друг на друга осуществляется, например, без промежуточной резины между ними, а каркасный слой 5 при заворачивании его вокруг комплекта 40 контактирует лишь с комплектом 40 и тонкой, порядка 1 мм, прослоечной резиной 11 и 12. Известные покрышки с обычным бортовым кольцом, наоборот, включают толстый слой резины, так называемый "наполнительный шнур", между заворотом каркасного слоя и бортовым кольцом.

На фиг.4 представлен, в качестве примера, борт 4' известной покрышки 1' с обычным бортовым кольцом 40', резиной боковины G'3, резиной G'4 на внешней части борта 4', модуль которой равен 1 и выше, значительно превышая модуль G'' резины боковины G'3, а толщина этой резины G'4 превышает 3 мм, чтобы избежать износа при соприкосновении с ободом и, в частности, с закраиной обода. Толстый слой резины G'5 находится между заворотом каркасного слоя 5' и бортовым кольцом 40'. Эта резина G'5, которая проходит над закраиной обода 60, чтобы придать определенную жесткость борту, имеет очень высокий, порядка 8, модуль G''. Обе резины G'4 и G'5 имеют большие гистерезисные потери и вызывают нагревание борта 4, а также сильное сопротивление качению.

Пример. Предлагаемая согласно изобретению вулканизированная покрышка 1 имеет следующие характеристики.

- Размеры: 175/70R-13.

- Слои короны 21 и 22: известные слои, включающие металлический корд для усиления, нити которого образуют угол в 21^o с экваториальной плоскостью, при этом нити соседних слоев перекрещиваются между собой.

- Каркасный слой 5: обычный радиальный слой, включающий полиэфирные нити 51; значение М10 для резины 50-0,3 МПа.

- Кольцевой элемент 7: два витка нити из арамидной пряжи; прочность нити на разрыв при растяжении - 100 даН, при этом суммарная прочность на растяжение в продольном направлении элемента 7 составляет 200 даН.

- Слои 10А, 8, 9 и 10В: слои идентичного строения с арамидной нитью; для всех слоев угол α практически равен 5, а нити в соседних слоях перекрещиваются:
- прочность на разрыв при растяжении, замеряемая для каждого слоя по направлению нитей слоя - 5000 даН/дм длины слоя;
- прочность на разрыв при растяжении, замеряемая в продольном направлении для компонента 40А, равна примерно 3500 даН;
- значение М10 резин 80, 90 и 100 (идентичных) - 2,4 МПа.

- Прослоечные резины 11 и 12:
- значение М10 - 0,6 МПа для резины 12 и 0,8 МПа для резины 11,
- эти резины 11 и 12 имеют толщину 0,8 мм, а значение G'' меньшее, чем для резин 80, 90, 100 и 50.

- Резины G3 и G4 идентичны и образуют цельную резину, значение G'' которой равно 0,08 МПа, а толщина - 1,5 мм на уровне закраины обода 60.

- Диаметр совокупности точек 4i составляет 322 мм до монтажа на обод 6, а этот диаметр на ободе равен 328 мм, что дает таким образом уменьшение диаметра на 6 мм.

- Высоты Н10а, Н8а, Н9а и Н10в равны, соответственно, 30 мм, 20 мм, 15 мм и 12 мм.

- Высота Н60 закраины обода 60 находится в пределе между Н8а и Н9а.

- Вес покрышки - 6,3 кг.

Также выполнена известная покрышка тех же размеров 175/70R-13, идентичная покрышке, предлагаемой в соответствии с изобретением, со следующими отличиями.

- Усиливающий комплект 40 заменен обычным бортовым кольцом из металла, прочность которого на разрыв при растяжении, измеренная в продольном направлении, равна 2000 даН.

- Включает резину боковины, идентичную резине G3, о которой говорилось выше, и резину G'4 с модулем G'', равным 1 МПа и толщиной в районе закраины обода - 3 мм.

- Включает также резину G'5, которая служит наполнительным шнуром и имеет значение G'', равное 8 МПа, а вес 231 г.

- Диаметр точек 4i, до монтажа на известный обод 6, который идентичен ободу, на который монтируется предлагаемая покрышка, составляет 325 мм, то есть разница в диаметре точек 4i для известной покрышки и покрышки, предлагаемой в соответствии с изобретением, в свободном состоянии, то есть до монтажа на обод, равна 0,9%.

- Вес покрышки - 6,8 кг.

Определения и условия измерения G'' и М10 для этих двух покрышек соответствуют тем, которые даны выше.

Следует отметить также, что изобретение позволяет уменьшить вес более, чем на 7%.

Обе покрышки подвергаются испытаниям на максимальную скорость, сопротивление качению и на износостойкость (работоспособность).

Испытание на максимальную скорость
Покрышки накачиваются на максимальное давление, предусмотренное для этих покрышек Европейской технической организацией по покрышкам и ободам (ETRTO), то есть до 2,5 бар, и на них дается максимальная нагрузка 466 даН, также предусмотренная ETRTO. Затем покрышки начинают обкатывать, увеличивая скорость до разрушения покрышки, которое происходит при скорости 215 км/час.

Отмечается, что в обоих случаях разрушение покрышки в конце обкатки наступает вследствие того, что не выдерживает корона 2, а не комплект 40, соответствующий настоящему изобретению, или обычное бортовое кольцо. Таким образом, обе покрышки ведут себя аналогично при испытании на максимальную скорость.

Сопротивление качению
Сопротивление качению проверяется в соответствии со стандартом ИСО 8767 от 1992 г. при 80 км/час. Отмечается, что предлагаемая покрышка позволяет уменьшить сопротивление качению примерно 1 кг/т, то есть получается уменьшение примерно на 10% по сравнению с известной покрышкой. Таким образом, изобретение позволяет значительно снизить сопротивление качению в результате, в частности, уменьшения гистерезисных потерь резины G4 и отсутствия резины, которая используется как наполнительный шнур в известной покрышке.

Износостойкость (общая работоспособность)
Покрышки обкатываются при нормальном давлении, предусмотренном ETRTO (примерно 2 бар), при этом известная покрышка подвергается максимальной нагрузке, предусмотренной ETRTO (466 даН), а предлагаемая покрышка подвергается нагрузке, которая превышает максимальную на 30%. В результате отмечается, что обе покрышки могут выдержать обкатку без повреждений в течение одинакового времени, то есть покрышка, предлагаемая в соответствии с изобретением, показывает ту же износостойкость, что и известная покрышка, даже когда эта предлагаемая покрышка имеет дополнительную нагрузку в 30% по сравнению с обычной покрышкой.

Таким образом, предлагаемая покрышка проявляет значительно более высокую износопрочность (работоспособность), чем известная покрышка при одинаковой нагрузке. Этот положительный эффект изобретения связан также главным образом с уменьшением гистерезиса резин, используемых при подготовке покрышки, как было указано выше.

В целом, изобретение содержит следующие преимущества:
- изготовление покрышки просто и экономно, так как нет необходимости изготавливать предварительно бортовое кольцо;
- наличие элемента 7 позволяет точно расположить и воспроизвести слои 10А, 8, 9 и 10В, без использования другого средства фиксации;
- использование резины с низким модулем потери упругости G'' и/или небольшой толщиной на внешней части борта допустимо благодаря жесткости усилительного комплекта, соответствующего изобретению, который покрывает весь участок борта, контактирующий с ободом, при этом его жесткость уменьшает износ при соприкосновении с ободом; это использование значительно снижает сопротивление качению, не влияя никоим образом на надежность посадки покрышки на ободе, а также это использование позволяет повысить износостойкость покрышки за счет уменьшения гистерезиса резины, контактирующей с ободом; кроме того, преимущественно:
- наличие прослоечных резин 11 и 12, а также прогрессивное уменьшение жесткости комплекта 40 по направлению к верху покрышки порождают эффект сдвига между радиальным каркасным слоем и комплектом 40, жестким в продольном направлении, а также прогрессивный переход между жесткостью бортов 4 и эластичностью боковин 3; это повышает износостойкость покрышки и уменьшает износ при соприкосновении с ободом, в частности в районе закраины обода;
- отсутствие значительного количества резины в завороте каркаса уменьшает вес и стоимость покрышки; снижается также сопротивление качению и увеличивается износостойкость покрышки за счет уменьшения гистерезиса аналогичным образом, как это сказано выше.

Покрышка, соответствующая изобретению, может быть изготовлена по известным технологиям, например аналогичным тем, описание которых приводится в упомянутой заявке на патент ЕР-А-672547 и которые с целью упрощения здесь не рассматриваются детально.

Очевидно, изобретение не ограничивается изложенными выше примерами осуществления.

Так, например, комплект 40 мог бы включать только два усилительных слоя, например, слои 8 и 9, или слои 10А и 10В.

С другой стороны, слои 8 и 9 могли бы находиться вблизи элемента 7, например, быть отделенными от этого элемента тонкослойной резиной, например, менее 5 мм; также слои 8, 9 и 10 могли бы быть различными, например из резины с различными модулями, и можно было бы использовать только одну прослоечную резину.

Слои 8 и 9 могут быть выполнены, с другой стороны, сложив вдвое один слой.

Возможно также предусмотреть случаи, когда каркасный слой располагается между двумя усилительными слоями, как это показано на фиг.5, где каркасный слой 5-1 заворачивается непосредственно вокруг кольцевого элемента 7-1, а два усилительных слоя 8-1 и 9-1 заворачиваются вокруг каркасного слоя 5-1 в элементе 7-1.

Кроме того, изобретение применимо также к покрышкам шин, каркасы у которых не радиальные.

Формула изобретения

1. Покрышка шины, включающая корону, два борта и, по крайней мере, один каркасный слой, проходящий от одного борта до другого, каждый из бортов имеет следующие особенности: имеется кольцевой элемент, прочность которого на разрыв при растяжении в продольном направлении значительно ниже, чем для бортового кольца в покрышке с размерами 175/70R-13, где 175 - ширина сечения, 70 - соотношение между высотой сечения и его шириной, 13 - диаметр посадочных мест борта в дюймах, при этом осью этого кольцевого элемента является ось вращения покрышки; а также, по меньшей мере, два смежных слоя, так называемых "усиливающих слоя", контактируют или расположены в непосредственной близости с этим кольцевым элементом; эти усиливающие слои содержат каждый нити корда, параллельные между собой, при этом в соседних слоях эти нити перекрещиваются; в каждом из усиливающих слоев угол α представляет собой острый угол, образуемый в любой точке нити направлением этой нити и касательной к окружности, имеющей в качестве оси ось вращения покрышки и проходящей через эту точку нити, при этом угол α имеет значение 0^o<α≤10^o, а замер осуществляется в любом месте, где усиливающие слои практически ориентированы в параллельных между собой плоскостях; комплект усиливающих слоев имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, как минимум равную той, которая требуется для бортового кольца в покрышке с размерами 175/70R-13; каркасный слой заворачивается вокруг кольцевого элемента; отличающаяся тем, что внешняя поверхность борта, находящаяся непосредственно у обода или в районе закраины обода, при посадке покрышки на этот обод должна соответствовать как минимум одному из следующих требований: включать резину, имеющую после вулканизации модуль потери G" менее 1, при этом G" выражен в МПа (мегапаскалях), а замер G" осуществлен при 10%-ом сдвиге, 50^oС и частоте в 10 Гц; включать резину, толщина которой не превышает 2 мм.

2. Покрышка шины по п. 1, отличающаяся тем, что при посадке покрышки на предназначенный для нее обод верхний край усиливающего комплекта находится выше уровня высоты, соответствующего закраине обода, а часть борта с усиленной жесткостью проходит над закраиной обода по направлению к короне.

3. Покрышка шины по одному из п. 1 или 2, отличающаяся тем, что жесткость комплекта слоев постепенно уменьшается в направлении короны.

4. Покрышка шины по п. 3, отличающаяся тем, что это постепенное уменьшение жесткости является результатом постепенного уменьшения толщины комплекта слоев в направлении короны.

5. Покрышка шины по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что точки нижней поверхности борта под усиливающими слоями и кольцевым элементом при покрышке в свободном состоянии, то есть, когда она не закреплена на предназначенном ей ободе, расположены ближе к оси вращения покрышки, чем при использовании покрышки с бортовым кольцом размеров 175/70R13, а диаметр окружности, образованной этими точками вокруг упомянутой оси, меньше соответствующего диаметра упомянутой покрышки, при этом разница в диаметрах находится в пределе 0,5-5%.

6. Покрышка шины по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что каркасный слой и каждый из усиливающих слоев содержат резину, причем модуль Ml0 резины каркаса значительно ниже модуля M10 каждой из резин усиливающих слоев.

7. Покрышка шины по п. 6, отличающаяся тем, что она включает, по крайней мере, одну так называемую прослоечную резину, которая расположена между каркасным слоем и усиливающим комплектом, при этом модуль M10 этой прослоечной резины находится в пределе между модулем M10 каркасной резины и модулем M10 каждой из резин усиливающего слоя.

8. Покрышка шины по одному из пп. 1-7, отличающаяся тем, что кольцевой элемент имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, ниже 500 даН.

9. Покрышка шины по п. 8, отличающаяся тем, что кольцевой элемент имеет прочность на разрыв при растяжении, измеряемую в продольном направлении, ниже 300 даН.

10. Покрышка шины по одному из пп. 1-9, отличающаяся тем, что прочность на разрыв при растяжении, измеряемая в продольном направлении, для комплекта усиливающих слоев превышает 800 даН.

11. Покрышка шины по п. 10, отличающаяся тем, что прочность на разрыв при растяжении, измеряемая в продольном направлении, для комплекта усиливающих слоев превышает 1000 даН.

12. Покрышка шины по одному из пп. 1-11, отличающаяся тем, что каркасный слой заворачивается вокруг комплекта усиливающих слоев.

13. Покрышка шины по одному из пп. 1-11, отличающаяся тем, что по крайней мере один усиливающий слой заворачивается вокруг каркасного слоя и кольцевого элемента.

14. Покрышка шины по одному из пп. 1-13, отличающаяся тем, что каркасный слой выполнен в радиальном направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен-Мишлен Э Ко. (FR)

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Сосьете де Текнолоджи Мишлен ("СТМ") (FR)

Договор № РД0005214 зарегистрирован 22.12.2005

Извещение опубликовано: 20.02.2006        БИ: 05/2006

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия