Шина для двухколесного транспортного средства
Шина содержит, по меньшей мере, одну усиливающую конструкцию каркасного типа, образованную из усиливающих элементов, прикрепленных на каждой стороне шины к борту, основание которого предназначено для установки на полке обода, при этом каждый борт выступает радиально наружу боковиной, причем боковины встречаются в направлении радиально наружу с протектором. Шина содержит также под протектором усиливающую конструкцию обода, состоящую из, по меньшей мере, одного слоя усиливающих элементов, представляющего собой рабочий слой, который состоит из, по меньшей мере, одного непрерывного усиливающего корда, образующего в центральной зоне упомянутого слоя участки, образующие с продольным направлением одинаковые углы, которые измеряются в точках пересечения с плоскостью окружности, при этом два примыкающих участка соединены петлей, а участки образуют с продольным направлением угол от 10° до 80°. В результате повышается качество шин. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к шине, предназначенной для установки на транспортном средстве, а более конкретно, предназначенной для установки на двухколесном транспортном средстве, таком как мотоцикл.
Хотя изобретение не ограничивается только таким применением, оно будет более подробно описано в отношении такой шины, как шина для мопеда или мотоцикла.
Усиливающие элементы для шины, в частности для мотоциклетных шин, в настоящее время чаще всего образуют путем наложения одного или более слоев, обычно называемых «каркасными слоями», «слоями обода» и т.п. Такое назначение усиливающих элементов происходит от способа изготовления, который заключается в создании ряда изделий-полуфабрикатов в форме слоев, снабженных усиливающими кордами, зачастую продольными, которые затем собираются или накладываются так, чтобы получить заготовку для шины. Слои делают плоскими большого размера и затем нарезают в зависимости от размеров данного изделия. На первом этапе слои собирают в основном в плоском виде. Изготовленной таким образом заготовке затем придается тороидальный профиль, профиль, обычный для шин. Полуфабрикаты, известные как «готовые к окончательной обработке изделия», накладываются затем на заготовку для получения изделия, готового к вулканизации.
Такой «обычный» способ производства включает, в частности, на этапе изготовления заготовки для шины использование закрепляющих элементов (обычно бортовой проволоки), используемых для закрепления или удержания каркасного усиления в зоне борта шины. Таким образом, для такого способа из части всех слоев, составляющих каркасное усиление (или только из нескольких), образуют заворот вокруг бортовой проволоки, расположенной в борту шины. Таким образом, каркасное усиление закрепляют на борту.
Широкое использование в промышленности такого обычного способа, несмотря на многочисленные варианты производства слоев и узлов, привело специалиста в данной области техники к использованию терминологии, позаимствованной из способа; отсюда и общеиспользуемая терминология, содержащая, в частности, термины «слои», «каркас», «бортовая проволока», «придание формы» для обозначения перехода от плоского профиля к тороидальному и т.д.
Существующие в настоящее время шины, строго говоря, не содержат «слоев» или «бортовой проволоки», которые соответствуют вышеуказанным определениям. Например, в документе ЕР 0582196 описаны шины, изготовленные без помощи полуфабрикатов в форме слоев. Например, усиливающие элементы разных усиливающих структур накладываются непосредственно на примыкающие слои резиновых смесей, причем все это накладывается последовательными слоями на тороидальный сердечник, чья форма позволяет непосредственно получить профиль, совпадающий с конечным профилем шины в процессе изготовления. Таким образом, в этом случае больше нет «изделий-полуфабрикатов» или «слоев», или «бортовой проволоки». Основные изделия, такие как резиновые смеси и усиливающие элементы в виде кордов или нитей, накладываются непосредственно на сердечник. Поскольку корд имеет тороидальную форму, нет необходимости придавать заготовке форму для того, чтобы преобразовать ее из плоского профиля в профиль в форме тора.
Более того, шины, описанные в этом документе, не имеют «обычного» заворота каркасного слоя вокруг бортовой проволоки. Такой тип закрепления заменен конструкцией, в которой кольцевые корды примыкают к упомянутой боковой усиливающей конструкции, при этом все это погружают в закрепляющую или связующую резиновую смесь.
Существуют также способы сборки с использованием тороидального сердечника, в которых применяют изделия-полуфабрикаты, специально приспособленные для быстрого, эффективного и простого наложения на центральный сердечник. Наконец, возможно использовать сочетание, содержащее некоторые изделия-полуфабрикаты для получения определенных конструкционных видов (такие, как слои, бортовая проволока и т.д.), в то время как другие получаются непосредственным наложением смесей и/или усиливающих элементов.
В настоящем документе для того, чтобы учесть последние технические разработки как в области изготовления, так и в области конструирования изделий, обычные термины, такие как «слои», «бортовая проволока» и т.д., предпочтительно заменены нейтральными терминами или терминами, не зависящими от типа используемого способа производства. Так, термины «усиление каркасного типа» или «усиление боковин» могут быть использованы для обозначения усиливающих элементов каркасного слоя в обычном способе производства и соответствующих усиливающих элементов, обычно накладываемых на уровне боковин, шины, изготавливаемой способом без использования изделий-полуфабрикатов. Термин «зона закрепления» может означать как «обычный» заворот каркасного слоя вокруг бортовой проволоки в обычном способе производства, так и сборку, образованную расположенными по окружности усиливающими элементами, резиновыми смесями и примыкающими боковыми усиливающими участками нижней зоны, полученной с использованием способа производства, включающего наложение на тороидальный сердечник.
Как и в случае со всеми другими шинами мы говорим о радиальных мотоциклетных шинах, причем конструкция таких шин включает в себя каркасное усиление, образованное из одного или двух слоев усиливающих элементов, образующих с направлением по окружности угол, который может находиться в диапазоне от 65° до 90°, при этом упомянутое каркасное усиление имеет радиальное верхнее усиление обода, образованное, по меньшей мере, из в основном текстильных усиливающих элементов. Однако все еще существуют и не радиальные шины, и настоящее изобретение относится также и к ним. Кроме того, изобретение относится и к частично радиальным шинам, то есть к таким, усиливающие элементы каркасного усиления которых являются радиальными, по меньшей мере, в части указанного каркасного усиления, например в части, соответствующей ободу шины.
Предлагались многочисленные конструкции усиления обода в зависимости от того, будет ли шина установлена спереди мотоцикла или же сзади. Первая конструкция для упомянутого усиления обода состоит в использовании только расположенных по окружности тросов, при этом упомянутая конструкция используется, в частности, для заднего расположения. Вторая конструкция, напрямую вытекающая из конструкций, обычно используемых в шинах для пассажирского транспорта, использована для повышения износостойкости и заключается в использовании, по меньшей мере, двух слоев усиливающих элементов обода, параллельных друг другу в каждом слое, но пересекающихся от одного слоя к другому, при этом образующих острые углы с направлением по окружности, причем такие шины более подходят, в частности, для передней части мотоциклов. Указанные два слоя обода могут иметь радиальный верхний, по меньшей мере, один слой, расположенный по окружности элементов, обычно получаемых спиральной намоткой полоски, по меньшей мере, одного усиливающего элемента, покрытого резиной. В патенте Франции FR 2561588 описано усиление обода, имеющее, по меньшей мере, один слой, усиливающие элементы которого образуют с направлением по окружности угол, который может изменяться от 0° до 8°, причем модуль упругости таких элементов составляет, по меньшей мере, 6000 Н/мм2, и расположенный между каркасным усилением и слоем расположенных по окружности элементов амортизирующий слой, образованный в основном из двух слоев элементов, пересекающихся от одного слоя к другому, при этом угол между ними составляет от 60° до 90°, а упомянутые слои образованы из текстильных усиливающих элементов, имеющих модуль упругости, по меньшей мере, 6000 Н/мм2.
Для того чтобы создать мотоциклетную шину с отличной устойчивостью на высоких скоростях, в то же время как имеющую отличное сцепление с землей, документ EP 0456933 предлагает, например, изготавливать усиление обода, по меньшей мере, из двух слоев: первый слой, радиально приближенный к каркасному усилению, состоит из тросов, расположенных под углом от 40° до 90° по отношению к направлению по окружности, а второй слой, радиально приближенный к протектору, состоит из тросов, намотанных по спирали в направлении по окружности.
Для усиления управляемости шины, разработанной для задней части мотоцикла, в патенте США №5301730 предлагается усиление обода, состоящее из проходящего от радиального каркасного усиления к протектору, по меньшей мере, одного слоя в основном расположенных по окружности элементов и двух слоев элементов, пересекающихся от одного слоя к другому и образующих с направлением по окружности угол, который может находиться в диапазоне от 35° до 55°, причем элементы из ароматических полиамидов пригодны для использования в качестве слоя элементов, параллельных направлению по окружности, а алифатические полиамиды пригодны для слоев пересекающихся элементов.
Изготовление мотоциклетных шин приводит к большим значениям кривизны, если такие шины должны использоваться на неровных участках дороги. Изобретение направлено, в частности, на улучшение свойств сцепления шины с дорогой и управляемости на труднопроходимых неровных участках дороги.
Проведенные исследования показали, в частности, что наличие слоев усиливающих элементов, образующих угол с продольным направлением, приводит к местной жесткости по окружности и жесткости при сдвиге, которые уменьшаются по краям упомянутых слоев, при этом напряжение на концах усиливающих элементов является нулевым. Местное нулевое напряжение для усиливающих элементов приводит к уменьшенной эффективности упомянутых усиливающих элементов в этой зоне. Жесткость краев слоев, в частности, важна, когда шина используется на наиболее труднопроходимых неровных участках при движении на повороте, когда часть шины, соответствующая упомянутым зонам, поворачивается к земле.
Изобретение направлено на дальнейшее улучшение качества мотоциклетных шин, исключая все то, что ухудшает другие свойства, необходимые для удовлетворения пользователей. Более конкретно, изобретение направлено на улучшение шин, содержащих, по меньшей мере, один слой усиливающих элементов, образующих угол с продольным направлением.
Эта цель, согласно изобретению, достигается посредством шины, содержащей, по меньшей мере, одну усиливающую конструкцию каркасного типа, образованную из усиливающих элементов, прикрепленных на каждой стороне шины к борту, основание которого предназначено для установки на полке обода, каждый борт выступает радиально наружу боковиной, причем боковины встречаются в направлении радиально наружу с протектором, при этом указанная шина также содержит под протектором усиливающую конструкцию обода, состоящую из, по меньшей мере, одного слоя усиливающих элементов, известного как рабочий слой, причем указанный слой состоит из, по меньшей мере, одного непрерывного усиливающего корда, образующего в центральной зоне упомянутого слоя участки, образующие одинаковые углы с продольным направлением, причем указанные углы измеряются в точках пересечения с плоскостью окружности, два примыкающих участка соединены петлей или изгибом, образованным указанным кордом, и участки образуют угол с продольным направлением от 10° до 80°.
Предпочтительно при радиальной конструкции усиливающие элементы усиливающей конструкции каркасного типа образуют с направлением по окружности угол от 65° до 90°.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения в центральной зоне упомянутого рабочего слоя участки равноудалены друг от друга по всем плоскостям окружности.
Другие варианты предпочтительного осуществления изобретения дополнительно предусматривают комбинации участков, равноудаленные друг от друга по всем плоскостям окружности. Под комбинациями участков следует понимать совокупность нескольких участков, расположенных по заданной повторяющейся схеме.
Продольное направление шины или направление по окружности является направлением, соответствующим периферийной поверхности шины, и определяется направлением вращения шины.
Плоскость окружности или плоскость сечения окружности является плоскостью, перпендикулярной оси вращения шины. Экваториальная плоскость - это плоскость окружности, проходящая через центр или обод протектора.
Поперечное или осевое направление шины параллельно оси вращения шины.
Центральная зона рабочего слоя является зоной, проходящей по окружности упомянутого слоя между двумя боковыми зонами по оси снаружи от упомянутой центральной зоны. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения эта центральная зона размещена в центре на ободе протектора шины.
Термин «корд» обычно означает какую-либо мононить, моноволокно (возможно, скрученные по спирали вокруг себя) или комплексы, такие как текстильные или металлические тросы, крученая комплексная нить или варианты любых типов одинаковых комплексов, таких как, например, гибридный кабель, при этом может быть любой материал(ы) или любая возможная обработка этих кордов, например поверхностная обработка или покрытие, или проклеивание для улучшения адгезии к резине или к любому другому материалу.
В соответствии с изобретением рабочий слой выполнен с, по меньшей мере, одним кордом, свободных концов которого на краях указанного слоя нет. Предпочтительно слой выполнен с одним кордом и относится к типу «мононити». Однако промышленное производство таких слоев приводит к разрывам, в частности, из-за смены катушки. Поэтому предпочтительный вариант осуществления изобретения заключается в использовании только одного или небольшого числа кордов для рабочего слоя, при этом целесообразно расположить начало и конец кордов в центральной зоне упомянутого слоя.
Произведенная таким образом шина, в соответствии с изобретением, содержит усиливающую конструкцию под протектором, не имеющую свободных концов усиливающих элементов на уровне краев по оси снаружи рабочих слоев.
В центральной зоне рабочих слоев, то есть в части рабочих слоев, которая не включает петель, соединяющих участки вместе, участки образуют одинаковые углы с продольным направлением, причем упомянутые углы измеряются в точках пересечения с плоскостью окружности, где бы ни была упомянутая плоскость окружности. Другими словами, для данной плоскости сечения окружности все участки образуют одинаковый угол с продольным направлением в точках пересечения с упомянутой плоскостью сечения окружности. Более того, вышеупомянутый угол может меняться в зависимости от плоскости сечения окружности.
В соответствии с ранее упомянутым предпочтительным вариантом осуществления в центральной зоне рабочих слоев участки равноудалены друг от друга в плоскостях сечения окружности; расстояние между примыкающими участками может изменяться в зависимости от плоскости сечения окружности, или более точно, расстояние между примыкающими участками может изменяться в осевом направлении.
Такая шина преимущественно изготовлена с использованием жесткого или тороидального сердечника, который позволяет, в частности, устанавливать усиливающие элементы в почти конечное положение; фактически, поскольку этап придания формы при таком способе не нужен, усиливающие элементы после их установки больше не перемещаются. Если используется способ, включающий этап придания формы, такой как придание формы или наложение плоского слоя на профиль шины, кривизна мотоциклетной шины делает необходимой подготовку специального слоя для того, чтобы позволить получить участки, образующие одинаковые углы и, возможно, равноудаленные друг от друга по всем плоскостям окружности, соединенные петлей; в частности, на концах слоя и поэтому на уровне петель придание формы в соответствии с кривизной мотоциклетной шины приводит к отклонениям, в частности, на краях шины, которые изменяют положение усиливающих элементов. Это изменение положений дополнительно нарушается наличием петель, которые вызывают неоднородные изменения. По этой причине разные участки не образуют одинаковых углов с продольным направлением в плоскостях сечения окружности. Аналогично они не являются равноудаленными друг от друга в плоскостях сечения окружности.
В преимущественном варианте осуществления изобретения, в частности, для того, чтобы оптимизировать жесткость усиливающей конструкции вдоль меридиана шины и, в частности, на краях рабочих слоев, углы, образованные указанными участками корда рабочих слоев с продольным направлением, изменяются в поперечном направлении так, что упомянутые углы становятся большими по краям по оси снаружи от слоев усиливающих элементов по сравнению с углами упомянутых участков, измеренными на уровне экваториальной плоскости шины.
Использование способа производства с жестким сердечником, который, в частности, позволяет устанавливать усиливающие элементы в почти конечное положение без необходимости этапа придания формы, дает дополнительные преимущества. Фактически способ производства с жестким сердечником, в частности, допускает простые отклонения угла, явно большие, чем это возможно при использовании способов производства, содержащих этап придания формы. Более того, упомянутые отклонения угла, а упомянутый угол стремится к 90° на краях рабочих слоев, приводят к увеличению шага и способствуют изготовлению петель благодаря снижению объема.
Согласно изобретению, также предлагается шина, содержащая одну усиливающую конструкцию каркасного типа, образованную из усиливающих элементов, прикрепленную на каждой стороне шины к борту, основание которого предназначено для установки на полке обода, при этом каждый борт выступает радиально наружу боковиной, причем боковины встречаются в направлении радиально наружу с протектором, указанная шина также содержит под протектором усиливающую конструкцию обода, состоящую, по меньшей мере, из одного слоя усиливающих элементов, известного как рабочий слой, указанный слой состоит из, по меньшей мере, одного непрерывного усиливающего корда, образующего в центральной зоне упомянутого слоя участки так, что два примыкающих участка соединены петлей, и так, что упомянутые участки образуют угол с продольным направлением от 10° до 80°, при этом упомянутые углы, образованные упомянутыми участками с продольным направлением, изменяются в поперечном направлении таким образом, что упомянутые углы являются большими на краях по оси снаружи слоев усиливающих элементов по сравнению с углами упомянутых участков, измеренными на уровне экваториальной плоскости шины.
Предпочтительно в случае радиальной конструкции усиливающие элементы усиливающей конструкции каркасного типа образуют угол от 65° до 90° с направлением по окружности.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения участки образуют угол с продольным направлением от 20° до 75°. Предпочтительно угол менее 50° и более предпочтительно менее 40°.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения усиливающая конструкция обода шины содержит, по меньшей мере, два слоя усиливающих элементов так, что от одного слоя до следующего участки образуют между ними углы от 20° до 160°, предпочтительно от 40° до 100°.
Первый вариант из возможных вариантов осуществления изобретения, согласно которому углы, образованные указанными участками корда рабочих слоев с продольным направлением, меняются в поперечном направлении, заключается в изменении угла участков одинаковым образом от экваториальной плоскости шины до краев рабочего слоя.
Второй вариант осуществления этого варианта заключается в ступенчатом изменении угла от экваториальной плоскости шины до краев рабочего слоя.
Последний вариант осуществления этого варианта заключается в таком изменении угла, что заданные значения получают для заданных осевых положений.
Эти различные варианты осуществления данного варианта осуществления изобретения, согласно которым углы, образованные упомянутыми участками корда рабочих слоев с продольным направлением, изменяются в поперечном направлении и позволяют, другими словами, получить существенную жесткость по окружности усиливающей конструкции обода из-за наличия острых, то есть небольших, углов в зоне обода шины, то есть в зоне, окружающей экваториальную плоскость. И, с другой стороны, наличие открытых углов, то есть углов, стремящихся к 45° или даже к 90°, может быть получено на краях рабочего слоя или, более точно, на уровне выступов шины для улучшения сцепления шин с дорогой, управляемости, комфортабельности или рабочей температуры шины; фактически, такие изменения угла делают возможным регулирование жесткости рабочих слоев при сдвиге.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает шину, состоящую, в частности, из усиливающей конструкции обода, которая дополнительно содержит, по меньшей мере, один слой расположенных по окружности усиливающих элементов; согласно изобретению, слой расположенных по окружности усиливающих элементов состоит из, по меньшей мере, одного усиливающего элемента, направленного в соответствии с углом, образованным с продольным направлением, меньшим, чем 5°.
Наличие слоя расположенных по окружности усиливающих элементов является предпочтительным для производства шины, предназначенной для использования в задней части мотоцикла.
Один предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает слой расположенных по окружности усиливающих элементов, располагаемых, по меньшей мере, частично на рабочем слое. Когда слой расположенных по окружности усиливающих элементов предусмотрен на двух рабочих слоях и расположен непосредственно под протектором, он может, в частности, способствовать улучшению устойчивости на высоких скоростях.
Слой расположенных по окружности усиливающих элементов может, таким образом, быть предусмотрен непосредственно под протектором для образования в дополнение к своей основной функции слоя для защиты каркаса и других слоев усиливающей конструкции обода от любых имеющих место механических напряжений.
Слой расположенных по окружности усиливающих элементов может дополнительно быть предусмотрен между рабочими слоями, в частности, по экономическим соображениям, при этом уменьшается расход материала и время укладки.
Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает получение слоя расположенных по окружности усиливающих элементов, устанавливаемых, по меньшей мере, частично радиально внутри рабочего слоя - радиально самому внутреннему. В соответствии с этим вариантом осуществления предусмотрен слой расположенных по окружности усиливающих элементов радиально внутри рабочих слоев, причем он может улучшить сцепление шины с дорогой и управляемость шины.
Другой вариант изобретения предусматривает, по меньшей мере, один слой расположенных по окружности усиливающих элементов, устанавливаемый, по меньшей мере, частично радиально внутри усиливающей конструкции каркасного типа. Этот вариант осуществления может также повторять различные схемы расположения, упомянутые выше в отношении рабочих слоев. Таким образом, каркас может покрывать всю усиливающую конструкцию обода. Предпочтительно изобретение предусматривает, по меньшей мере, один усиливающий слой обода, устанавливаемый между каркасом и протектором для обеспечения защиты каркаса.
Следует отметить, что шина согласно изобретению, в частности, когда предусмотрена, по меньшей мере, часть усиливающей конструкции обода радиально внутри каркасной конструкции, предпочтительно изготовлена в соответствии со способом изготовления с жестким сердечником или с жесткой формой.
Один предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает то, что усиливающая конструкция каркасного типа состоит из двух полуслоев, проходящих, например, от выступов к бортам. В зависимости от основных свойств, количества и расположения усиливающих элементов обода изобретение эффективно обеспечивает исключение каркасной конструкции, по меньшей мере, в части зоны шины, расположенной под протектором. Такая каркасная конструкция может быть осуществлена так, как это предложено в документе ЕР-А-0844106. Вышеупомянутые относительные положения различных слоев усиливающей конструкции обода также совместимы и с такой каркасной конструкцией.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения усиливающие элементы рабочих слоев выполнены из текстильного материала.
Предпочтительно также, чтобы усиливающие элементы слоя расположенных по окружности усиливающих элементов были металлическими и/или текстильными, и/или стеклянными. Изобретение, в частности, предусматривает использование усиливающих элементов разных видов в одном и том же слое расположенных по окружности усиливающих элементов.
Предпочтительно также, чтобы усиливающие элементы слоя расположенных по окружности усиливающих элементов имели модуль упругости более 6000 Н/мм2.
В предпочтительном варианте изобретения слой расположенных по окружности усиливающих элементов может быть предусмотрен в разных частях, расположенных в разных положениях по радиусу или на разных уровнях шины. Такая шина может, в частности, содержать часть слоя расположенных по окружности усиливающих элементов радиально снаружи от других усиливающих элементов в центральной части шины, то есть под центральной частью протектора. Эта часть слоя расположенных по окружности усиливающих элементов, таким образом, позволяет, в частности, защищать каркас от любых воздействий, которые могут повредить центральную часть протектора, считающуюся наиболее незащищенной. Боковые части слоя расположенных по окружности усиливающих элементов независимо от центральной части упомянутого слоя расположенных по окружности усиливающих элементов могут быть размещены на любом уровне, то есть или по радиусу внутри рабочих слоев или между ними, или по радиусу внутри каркасного слоя, в частности, для уменьшения количества усиливающих элементов и времени, необходимого для изготовления такого слоя расположенных по окружности усиливающих элементов. Изобретение дополнительно предусматривает в случае, если слой расположенных по окружности усиливающих элементов выполнен в нескольких частях, расположенных в разных положениях по радиусу, чтобы распределение этих разных частей не было симметричным по отношению к экваториальной плоскости или плоскости окружности, проходящей через центр обода шины. Такое ассиметричное распределение может дополнительно быть связано с выбором разных материалов для расположенных по окружности усиливающих элементов, как упомянуто выше.
В соответствии с этим вариантом осуществления слоя расположенных по окружности усиливающих элементов, разделенного на несколько частей изобретение предпочтительно предусматривает закрытие осевых концов указанных частей между ними.
Другие предпочтительные элементы и признаки изобретения станут ясны из описания примеров осуществления изобретения со ссылками на чертежи фиг.1-6, на которых:
фиг.1 - вид в меридиональной плоскости схемы шины в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения,
фиг.2 - схематическое изображение рабочего слоя в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения,
фиг.3 - схематическое изображение рабочего слоя в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения,
фиг.4 - вид в меридиональной плоскости схемы шины в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения,
фиг.5 - вид в меридиональной плоскости схемы шины в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;
фиг.6 - вид в меридиональной плоскости схемы шины в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.
Для упрощения понимания на фиг.1-6 не соблюден масштаб.
На фиг.1 показана шина 1, содержащая усиливающий каркас, состоящий из единственного слоя 2, содержащего усиливающие элементы текстильного типа. Слой 2 состоит из усиливающих элементов, расположенных радиально. Положение усиливающих элементов по радиусу определяется углом расположения упомянутых усиливающих элементов; радиальная схема соответствует углу расположения упомянутых элементов по отношению к продольному направлению шины от 65° до 90°.
Упомянутый каркасный слой 2 закреплен на каждой стороне шины 1 в борту 3, основание которого предназначено для установки на полке обода. Каждый борт 3 выступает радиально наружу боковиной 4, причем упомянутая боковина 4 встречается в направлении радиально наружу с протектором 5. Такая шина 1 имеет величину кривизны более 0,15 и предпочтительно более 0,3. Величина кривизны определяется отношением ширина/высота, то есть отношением высоты шины к максимальной ширине протектора шины. Величина кривизны предпочтительно находится в диапазоне от 0,25 до 0,5 для шины, предназначенной для установки спереди мотоцикла, или в диапазоне от 0,2 до 0,5 для шины, предназначенной для установки в задней части.
Между каркасом и протектором расположено усиление обода, состоящее в данном случае из двух рабочих слоев 6, 7 и слоя расположенных по окружности усиливающих элементов 8. Слой расположенных по окружности усиливающих элементов на фиг.1 является радиальной внешней частью усиления обода, а два рабочих слоя 6, 7 размещены между каркасным слое 2 и слоем расположенных по окружности усиливающих элементов 8. Слой расположенных по окружности усиливающих элементов предпочтительно состоит из одного корда, намотанного так, чтобы образовать с продольным направлением угол, в основном равный 0°. Слой расположенных по окружности усиливающих элементов может быть также выполнен путем одновременной намотки нескольких кордов без покрытия или кордов в форме полос при их помещении в резину.
Рабочие слои 6, 7 состоят из текстильных усиливающих элементов, выполненных в соответствии с изобретением с, по меньшей мере, одним непрерывным усиливающим кордом, образующим параллельные участки в центральной зоне упомянутого слоя и примыкающие участки, соединенные петлями. Размещение кордов таково, что участки пересекаются от слоя 6 к следующему слою 7.
На фиг.2 показан пример осуществления в соответствии с изобретением такого рабочего слоя 6, состоящего из одного корда 9, расположенного так, чтобы образовать участки 10. Два примыкающих участка соединены петлями 11. Участки 10 расположены так, что они образуют с продольным направлением L угол от 10° до 80°. На фиг.2 участки образованы с углом, который может изменяться так, что на краях рабочего слоя 6 указанный угол становится больше. Такой вариант осуществления, в частности, позволяет придать значительную жесткость по окружности вокруг экватора, то есть в центральной части шины, где углы являются самыми малыми с тем, чтобы избежать центрифугирование. С другой стороны, самые большие углы на краю рабочего слоя 6 и предпочтительно на уровне выступов позволяют улучшить сцепление с дорогой и управляемость шины на неровных участках дороги путем оптимизации жесткости при сдвиге рабочих слоев, когда угол составляет около 45° или, как вариант, улучшить комфорт на неровных участках дороги, когда угол приближается к 90°.
На фиг.2 показаны также две плоскости сечения по окружности XX' и YY' и углы α и β, образованные усиливающими элементами с продольным направлением в разных точках пересечения с указанными плоскостями XX' и YY'. Углы α с одной стороны и β с другой стороны одинаковы для каждого усиливающего элемента, при этом углы α и β отличаются друг от друга.
На фиг.2 показано также, что, когда слой 6 размещен в центре обода или экватора шины, экватор образует линию 12, содержащую точки перегиба участков 10, образованных кордом 9.
На фиг.3 показан другой вариант осуществления изобретения, аналогичный варианту с фиг.2, в соответствии с которым длина участков не постоянна. В случае с фиг.3 корд 9' размещен так, чтобы образовывать участки 10' и 10'' разной длины. Такая конфигурация позволяет получить изменения плотности в осевом направлении, при этом количество усиливающих элементов изменяется в том же направлении. Такого типа изменения в плотности наиболее значительны при конструировании шин для мотоциклов с точки зрения оптимизации и адаптации различной жесткости рабочих слоев, требуемой в положениях между прямолинейным положением и различными наклонными положениями шины, обусловленными обращением к земле разных частей протектора и усиливающей конструкции.
В случае, показанном на фиг.3, предусмотрены две различные длины участков, но изобретение не ограничивается таким вариантом, а возможно и большее число разных длин участков.
В соответствии с одним или другим вариантами, показанными на фиг.2 и 3, слои 6 и 6' предпочтительно выполнены из одного корда. Однако, по разным причинам, намеренно или нет, в случае, когда используется несколько кордов для создания рабочего слоя 6, 7, 6', 7', концы указанных кордов расположены в центральной части шины. Более точно на краях рабочих слоев нет свободных концов; на этом уровне рабочих слоев есть только петли 11, 11'.
Более того, в отношении изготовления такой шины ее преимущественно изготавливают способом с использованием центрального сердечника. Так, нанесение кордов 9 и 9' может быть осуществлено роботом, который укладывает их точно под нужными углами в их почти конечное положение. Фактически, изготовление с использованием центрального сердечника делает возможным точное позиционирование кордов, потому что центральный сердечник задает необходимую форму внутренней полости, при этом профиль шины не подвержен изменениям во время изготовления.
Варианты осуществления с фиг.1 могут обеспечить различный набор упомянутых слоев, составляющих усиление обода. Фактически для уменьшения стоимости с точки зрения расхода материала, а также с точки зрения времени изготовления, посредством изобретения предлагается слой расположенных по окружности усиливающих элементов для размещения между двумя рабочими слоями или, как вариант, радиально внутри рабочих слоев.
На фиг.4 показан вариант осуществления с фиг.1. В соответствии с этим вариантом осуществления предусмотрен слой расположенных по окружности усиливающих элементов 8', радиально проходящих внутрь каркасного слоя 2, покрытый двумя слоями 6 и 7, аналогичными показанным на фиг.1. Как упоминалось выше, такое осуществление обеспечивает экономию средств по двум направлениям. Во-первых, количество материала, используемого для образования слоя расположенных по окружности усиливающих элементов, идентичного показанному на фиг.1, уменьшено из-за более низкого положения слоя 8' по радиусу для одной и той же шины с точки зрения размеров. И, соответственно, время намотки упомянутого усиливающего корда 8' меньше того, которое необходимо для наложения слоя шины, показанного на фиг.1.
Могут быть предусмотрены другие варианты такого же типа с разным расположением различных слоев, составляющих усиление обода. Что касается вариантов осуществления, рассмотренных для изобретения со ссылкой на фиг.1, слой расположенных по окружности усиливающих элементов может быть размещен между рабочими слоями или радиально снаружи них. Такие варианты осуществления приводят к вариантам осуществления, в соответствии с которыми, по меньшей мере, один из рабочих слоев расположен радиально внутри каркасного слоя.
На фиг.5 показан вариант осуществления изобретения, в соответствии с которым слой расположенных по окружности усиливающих элементов 13 образован из нескольких частей 13а, 13b, 13c, расположенных на шине на радиально разных уровнях. В таких вариантах осуществления, например, слой расположенных по окружности усиливающих элементов местно выполняет защитную роль, в частности, в отношении каркасного слоя и, кроме того, позволяет снизить стоимость изготовления путем формирования упомянутого слоя расположенных по окружности усиливающих элементов частично в радиально более низком слое. Такой выбор может также повлиять на другие свойства шины, необходимые только в определенном месте. В случае, показанном на фиг.5, положение внешних по оси частей 13b, 13c радиально внутри рабочих слоев 6, 7, в частности, позволяет улучшить устойчивость на труднопроходимых неровных участках дороги.
На фиг.6 показан, как и в случае с фиг.5, вариант осуществления изобретения, согласно которому слой расположенных по окружности усиливающих элементов 14 предусмотрен в нескольких частях 14а, 14b, расположенных на шине на радиально разных уровнях. По сравнению с фиг.5, у изображения с фиг.6 отсутствует симметрия относительно экваториальной плоскости 15. Такой вариант осуществления может, в частности, пригодиться, когда использование шины будет несимметричным; например, в случае, когда шина разработана для использования на особых круговых траекториях, на которых шина подвергается нагрузке в основном с одной стороны. Фактически такая шина может иметь особое значение для использования на треке, на котором большинство поворотов имеют одинаковое направление.
Такой вариант осуществления слоя расположенных по окружности усиливающих элементов в нескольких частях может дополнительно быть объединен с различными вариантами осуществления изобретения, описанными выше. Можно, в частности, предусмотреть слой расположенных по окружности усиливающих элементов частично радиально внутри или снаружи от рабочих слоев 6, 7 или между ними.
Различные варианты осуществления изобретения, которые были описаны, позволяют изготавливать мотоциклетные шины, у которых на краях нет свободных концов усиливающих элементов. Этот признак изобретения обеспечивает улучшение качества и, более конкретно, сцепления шины с дорогой, управляемости, комфортабельности или рабочей температуры шин, без ухудшения различных требуемых свойств, связанных с изготовлением таких шин.
1. Шина, содержащая, по меньшей мере, одну усиливающую конструкцию каркасного типа, образованную усиливающими элементами, прикрепленными на каждой стороне шины к борту, основание которого предназначено для установки на полке обода, причем каждый борт выступает радиально наружу боковиной, при этом боковины встречаются в направлении радиально наружу с протектором, и содержащую под протектором усиливающую конструкцию обода, состоящую из, по меньшей мере, одного слоя усиливающих элементов, представляющего собой рабочий слой, отличающаяся тем, что упомянутый слой состоит из, по меньшей мере, одного непрерывного усиливающего корда, образующего в центральной зоне упомянутого слоя участки, причем упомянутые участки образуют с продольным направлением одинаковые углы, измеряемые в точках пересечения с плоскостью окружности, при этом два примыкающих участка соединены петлей, причем участки образуют с продольным направлением угол от 10 до 80°.
2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что в центральной зоне упомянутого слоя участки равноудалены друг от друга по всем плоскостям окружности.
3. Шина по п.1, отличающаяся тем, что углы, образованные упомянутыми участками с продольным направлением, изменяются в поперечном направлении и тем, что упомянутые углы больше на внешних по оси краях слоев усиливающих элементов по сравнению с углами упомянутых участков, измеренными на уровне экваториальной плоскости шины.
4. Шина по п.3, отличающаяся тем, что углы участков равномерно изменяются от экваториальной плоскости шины до краев рабочего слоя.
5. Шина по п.3, отличающаяся тем, что углы участков изменяются ступенчато от экваториальной плоскости до краев рабочего слоя.
6. Шина по п.1, отличающаяся тем, что усиливающая конструкция обода содержит, по меньшей мере, два слоя усиливающих элементов и тем, что от одного слоя к другому участки образуют между ними углы от 20 до 160°.
7. Шина по п.1, отличающаяся тем, что усиливающие элементы усиливающей конструкции каркасного типа образуют угол с направлением по окружности от 65 до 90°.
8. Шина по п.1, отличающаяся тем, что усиливающая конструкция обода содержит, по меньшей мере, один слой расположенных по окружности усиливающих элементов.
9. Шина по п.8, отличающаяся тем, что слой расположенных по окружности усиливающих элементов расположен, по меньшей мере, частично радиально снаружи рабочего слоя.
10. Шина по п.8, отличающаяся тем, что слой расположенных по окружности усиливающих элементов расположен, по меньшей мере, частично радиально внутри рабочего слоя, радиально самому внутреннему.
11. Шина по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что слой расположенных по окружности усиливающих элементов расположен, по меньшей мере, частично радиально внутри усиливающей конструкции каркасного типа.
12. Шина по п.8, отличающаяся тем, что усиливающие элементы слоя расположенных по окружности усиливающих элементов являются металлическими, и/или текстильными, и/или стеклянными.
13. Шина по п.12, отличающаяся тем, что усиливающие элементы слоя расположенных по окружности усиливающих элементов имеют модуль упругости, превышающий 6000 Н/мм2.
14. Шина по п.1, отличающаяся тем, что усиливающая конструкция каркасного типа выполнена из двух полуслоев, проходящих от выступов к бортам.
15. Шина по п.1, отличающаяся тем, что усиливающие элементы рабочего слоя выполнены из текстильного материала.
16. Шина по п.1, отличающаяся тем, что она предназначена для использования на двухколесном моторном транспортном средстве, таком как мотоцикл.
17. Шина, содержащая, по меньшей мере, одну усиливающую конструкцию каркасного типа, образованную из усиливающих элементов, прикрепленных на каждой стороне шины к борту, основание которого предназначено для установки на полке обода, причем каждый борт выступает радиально наружу боковиной, при этом боковины встречаются в направлении радиально наружу с протектором, и содержащую под протектором усиливающую конструкцию обода, состоящую из, по меньшей мере, одного слоя усиливающих элементов, представляющего собой рабочий слой, отличающаяся тем, что упомянутый слой состоит из, по меньшей мере, одного непрерывного усиливающего корда, образующего в центральной зоне упомянутого слоя участки, при этом два примыкающих участка соединены петлей, причем упомянутые участки образуют угол с продольным направлением от 10 до 80°, а углы, образованные упомянутыми участками с продольным направлением, изменяются в поперечном направлении, причем упомянутые углы больше на краях, расположенных по оси снаружи слоев усиливающих элементов по сравнению с углами упомянутых участков, измеренных на уровне экваториальной плоскости шины.
18. Шина по п.17, отличающаяся тем, что она предназначена для использования на двухколесном моторном транспортном средстве, таком как мотоцикл.
19. Шина по п.17, отличающаяся тем, что углы участков равномерно изменяются от экваториальной плоскости шины до краев рабочего слоя.
20. Шина по п.17, отличающаяся тем, что углы участков изменяются ступенчато от экваториальной плоскости до краев рабочего слоя.
Приоритет по пунктам:
09.08.2002 по пп.17-20;
18.11.2002 по пп.1-16.
