Пневматическая шина
Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к пневматическим шинам радиального типа, специально предназначенным для тяжелых условий работы, имеющим относительно небольшие отношения размеров. Шина содержит каркас тороидальной формы поверх пары бортов, брекерный пояс, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении каркаса, и протектор, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении пояса. Брекерный пояс содержит, по меньшей мере, один кольцевого слой, расположенный с внешней стороны в радиальном направлении венцовой части каркаса и образованный множеством обрезиненных кордов, продолженных вдоль экваториальной оси шины; и, по меньшей мере, два наклонных слоя брекерного пояса, расположенных на кольцевом слое брекерного пояса и каждый из которых образован множеством обрезиненных кордов, продолженных наклонно по отношению к экваториальной оси О шины. Ширина кольцевых слоев брекерного пояса составляет не менее 60% от общей ширины шины, ширина, по меньшей мере, одного из наклонных слоев брекерного пояса больше, чем ширина кольцевого слоя брекерного пояса и модуль эластичности первых кордов, расположенных на крайней части стороны кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении меньше, чем модуль эластичности вторых кордов, расположенных на внутренней стороне в поперечном направлении первых кордов. Технический результат - увеличение долговечности шины. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пневматическим шинам, имеющим, кольцевой слой брекерного пояса с упрочняющими элементами, такими как корд или нить, охватывающими покрышку по направлению экваториальной оси.
Уровень техники
В патенте JP-F 02-208101 раскрыт брекерный пояс для усиления каркаса пневматической шины, структура которого содержит, по меньшей мере, два пересекающихся слоя брекерного пояса, расположенного вокруг каркаса, слои которого включают упрочняющие элементы в виде кордов или нитей, и пересекаются один с другим с размещением по экваториальной оси покрышки, с углом наклона между ними от 10 до 40°; и, по меньшей мере, один усиленный слой, размещенный под рассматриваемым поясом и выполненный в виде полосы, в которую вставляют множество упрочняющих элементов, выполненные в виде волнообразных или зигзагообразных кордов или тканевых нитей, расположенных по экваториальной оси.
Раскрытие изобретения
В последнее время, в связи с потребностью в высокой скорости, низком днище автомобиля, шины, монтируемые на автомобиль, выполняются все более плоскими, соответственно величина радиального расширения части протектора, где шина накачивается, имеет в связи с этим тенденцию к увеличению при стандартном внутреннем давлении. Увеличение радиального расширения этой части протектора приводит к снижению прочности в связи с усилением концентрации напряжений на краях брекерного пояса, становясь, в частности, фактором, вызывающим раннее разрушение и расслоение краев брекерного пояса.
Специфичность шины, имеющей относительно небольшое отношение геометрических размеров в том, что радиальное расширение части протектора вблизи его плечевой части, в частности, при стандартном внутреннем давлении весьма значительно. Принимая это во внимание, предлагалось техническое решение, позволяющее избежать радиального расширения шины посредством использования слоя кольцевого брекерного пояса, включающего упрочняющие элементы, размещенные в шине по окружному направлению, например, как в патенте JP-A 02-208101.
Однако в случае, когда отношение геометрических размеров шины выполнено относительно небольшим, и оно представляет собой отношение величины высоты к величине ширины, равное 0,70 или меньше, затруднительно избежать радиального расширения шины, пока ширина кольцевого слоя брекерного пояса не будет увеличена. Увеличение ширины кольцевого слоя брекерного пояса, однако, становится причиной новых проблем, рассмотренных ниже.
Специфичность, в случае увеличения ширины кольцевого слоя брекерного пояса в следующем, при вращении шины, состоит в том, что крайние части кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении подвержены изгибной деформации по окружности в области контакта с грунтом так, что слой брекерного пояса удлиняется в окружном направлении, в связи с чем напряженное состояние (которое далее будет обозначаться как «амплитуда входного напряжения») повторяется и сильно действует на крайние части кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении. В результате, корды поддаются усталостному разрушению в крайних частях кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении. Если корды кольцевого слоя брекерного пояса подвержены усталостному разрушению, кольцевой слой брекерного пояса не может долго выдерживать растяжение в окружном направлении, вследствие чего шина не может долго сохранять форму и использоваться.
Принимая во внимание проблему, описанную выше, объектом настоящего изобретения является пневматическая шина, обладающая брекерным поясом с высокой прочностью, в частности радиальная шина для тяжелых нагрузок, имеющая относительно небольшое отношение геометрических размеров, с увеличенной сопротивляемостью усталости кордов в крайних частях кольцевого слоя брекерного пояса.
Среди множества серьезных проблем, которые проявляются, когда ширина кольцевого слоя брекерного пояса увеличивается, - усталостное разрушение в крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса. Причиной усталостного разрушения является амплитуда входного напряжения, воздействующего на корды в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса при движении шины. Следовательно, уменьшение амплитуды входного напряжения существенно для решения вышеуказанной проблемы.
В результате длительных исследований средств уменьшения амплитуды входного напряжения, была обнаружена возможность изменения модуля эластичности корда, вложенного в кольцевой слой брекерного пояса, как эффективное средство для сдерживания усталостного разрушения кордов.
Упомянутые выше проблемы решены посредством пневматической шины, содержащей каркас в виде основы тороидальной формы поверх пары бортов, брекерный пояс, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении каркаса, и протектор, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении брекерного пояса, при этом брекерный пояс содержит: по меньшей мере, один кольцевой слой, расположенный с внешней стороны в радиальном направлении венцовой части каркаса и образованный множеством обрезиненных кордов, продолженных вдоль экваториальной оси шины; и, по меньшей мере, два наклонных слоя брекерного пояса, расположенных на кольцевом слое брекерного пояса, и каждый из которых образован множеством обрезиненных кордов, продолженных наклонно по отношению к экваториальной оси О шины, причем
ширина кольцевых слоев брекерного пояса составляет не менее 60% от общей ширины шины;
ширина, по меньшей мере, одного из наклонного слоев брекерного пояса больше, чем ширина кольцевого слоя брекерного пояса; и
модуль эластичности первых кордов, расположенных на крайней части стороны кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении меньше, чем модуль эластичности вторых кордов, расположенных на внутренней стороне в поперечном направлении первых кордов.
Корды кольцевого слоя брекерного пояса выполнены стальными.
Предпочтительным является то, что первые корды, расположенные на краевой части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, выполнены из эластичных металлокордов, не подверженных растяжению, а вторые корды, расположенные на внутренней части в поперечном направлении относительно первых, не подвержены растяжению и имеют линейные, волнообразные или зигзагообразные формы.
Первые корды, расположенные на краевой части кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении, выполнены из эластичных кордов, не подверженных растяжению, а вторые корды, расположенные на внутренней части в поперечном направлении относительно первых, не подверженных растяжению, имеют волнообразные или зигзагообразные формы.
Первые корды расположены на крайней части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса и выполнены из органических волокон, а вторые корды, расположенные на внутренней части в поперечном направлении относительно первых кордов, выполнены в виде металлокордов.
Кольцевые слои брекерного пояса образованы спиральным плетением на венцовой части каркаса, а материал полос образован, по меньшей мере, одним обрезиненным кордом.
Предпочтительно, что ширина каждой из крайних частей в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, имеющих относительно низкий модуль эластичности, составляет от 5 до 20% общей ширины кольцевого слоя брекерного пояса.
Модуль эластичности при деформации растяжения, равной 1,8% первых кордов, расположенных на крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, имеет значение в интервале от 40 до 100 ГПа, и модуль эластичности при деформации растяжения в 1,8% вторых кордов, расположенных на внутренних частях в поперечном направлении относительно первых кордов, имеет значение в интервале от 80 до 210 ГПа.
Каждая из крайних частей в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, обладающая низким модулем эластичности относительно первых кордов, образована спиральным плетением кордов.
Край начала плетения и край завершения плетения расположены на внутренней стороне в поперечном направлении, а не на краях, наиболее удаленных от средины в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса.
Согласно настоящему изобретению, можно увеличить ширину кольцевого слоя брекерного пояса, уменьшив радиальное расширение протекторной части покрышки, имеющей относительно небольшое отношение геометрических размеров, и также уменьшить усталостное разрушение кордов в кольцевом слое пояса. В результате возможно получить шину, имеющую относительно небольшое отношение геометрических размеров, в которой прочностные характеристики пояса значительно улучшены.
Дополнительно, структура, как отмечалось выше, сможет значительно уменьшить излом кордов в поперечном направлении на внешней стороне с эффективным уменьшением радиального расширения крайней части протектора при должной накачке в покрышку стандартного внутреннего давления.
Структура настоящего изобретения, как отмечалось выше, сможет значительно уменьшить радиальное расширение крайней части протектора при должной накачке в покрышку стандартного внутреннего давления и повысить надежность формы поперечного внешнего края за счет усиливающего сгиба с высокой эффективностью.
Край начала плетения и край завершения плетения, как конечные края поперечной внешней стороны усиленных кордов, оберегают за счет усиления кордов, расположенных на продолжении внешней стороны в поперечном направлении, поскольку эти края подвергаются трещинам и расслоению, начинающемуся от края начала плетения или края завершения плетения, и могут от этих разрушений быть предохранены.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - сечение в поперечном направлении шины и детальные виды пояса шины согласно изобретению;
фиг.2 - поперечное сечение слоя кольцевого пояса шины согласно изобретению;
фиг.3 - детальный вид пояса шины согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Пневматическая шина показана детально на фиг.1. Шина имеет каркас 1, выполненный в тороидальной форме поверх пары бортовых частей (не показаны); брекерный пояс 4, расположенный с внешней стороны каркаса в радиальном направлении, брекерный пояс, включающий, по меньшей мере, один слой (два слоя показаны для примера на фиг.1), кольцевые слои 2а и 2b брекерного пояса, расположенные на внешней венцовой части каркаса 1, образованные некоторым количеством обрезиненных кордов, протяженных вдоль экваториальной оси О шины, и, по меньшей мере, двумя слоями (два слоя показаны для примера на фиг.1), наклонные слои 3а и 3b брекерного пояса, расположенные на слое кольцеобразного брекерного пояса так, что корды в одном слое 3а пересекаются с кордами в другом слое 3b, и каждый образован из некоторого числа обрезиненных кордов, протяженных в наклоненном направлении по отношению к экваториальной О оси шины; и протектор 5, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении брекерного пояса 4.
В представленном варианте выполнения ширина BW1 кольцевых слоев 2а и 2b брекерного пояса должна быть не менее чем 60% от общей ширины TW шины и уже, чем ширина смежного с ним слоя наклонного брекерного пояса. Сначала для уменьшения радиального расширения протектора в пределах некоторого диапазона, когда шина находится под действием стандартного внутреннего давления, ширина кольцевых слоев брекерного пояса должна быть, по меньшей мере, 60% от общей ширины TW шины потому, что область проявления радиального расширения относительно широка, когда область покрывает от 60 до 70% от общей ширины TW шины, должна быть обеспечена окружная жесткость для уменьшения радиального расширения. Верхний предел окружной жесткости BW1 кольцевого слоя 2а и 2b брекерного пояса, предпочтительно, должен быть 90% для сохранения формы шины.
Дополнительно, ширина, по меньшей мере, одного из наклонных слоев брекерного пояса (ширина BW2 наклонного слоя 3а брекерного пояса, для примера показанного на фиг.1) должна быть больше, чем ширина кольцевого слоя 2b брекерного пояса, для обеспечения уверенной жесткости протектора, необходимой для сопротивления износу и работы шины, обеспечивающей движение в повороте.
Например, как показано на фиг.1, ширина кольцевого слоя 2а и 2b брекерного пояса одинаковы. Однако эти величины могут отличаться одна от другой. В частности, в случае, когда прочность в поперечном направлении центральной части кольцевого слоя брекерного пояса увеличена, допустимо, чтобы ширина кольцевого слоя брекерного пояса делалась больше, чем ширина другого кольцевого слоя брекерного пояса.
Ширина наклонного слоя 3b брекерного пояса, предпочтительно, должна быть шире, чем слой кольцевого брекерного пояса для увеличения абсолютной жесткости протекторной части, и таким образом, увеличения сопротивляемости износу шины. Например, как показано на фиг.1, слой 3а наклонного брекерного пояса шире, чем слой 3b наклонного брекерного пояса. В случае, когда ширина этих слоев одинакова, проявляется резкое изменение жесткости, в результате сопротивляемость расслаиванию крайних частей слоя может уменьшиться.
В случае, когда ширина кольцевого слоя брекерного пояса выполнена достаточно широкой, усталостное разрушение корда с большей вероятностью происходит на крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, поэтому трудно добиться длительного срока службы шины. Усталостное разрушение в кордах во внешних крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса происходит, потому что амплитуда входного напряжения проявляется во внешних крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, когда шина приводится во вращение. Сдерживание этих напряжений существенно для решения проблемы. Поэтому в настоящем изобретении в крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса модуль эластичности первых кордов, располагающихся на внешней стороне в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, выполняется меньшим, чем модуль эластичности вторых кордов, расположенных на внутренней поверхности в поперечном направлении относительно первых кордов так, что напряжения, концентрируемые на краях частей в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, уменьшаются.
Особенностью движения покрышки по грунту является возникновение амплитуды напряжений на краях кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении. Эти амплитуды входных напряжений возникают, потому что корды расположены по окружности, и максимальное растягивающее усилие, действуя на конечную часть протектора в пятне контакта с поверхностью, вызывает действие растягивающего усилия на неконтактной области протектора, поскольку шина накачана стандартным давлением воздуха. Уменьшение нагрузки на шину, то есть уменьшение величины изгиба шины, может рассматриваться, как метод снижения амплитуды растягивающих усилий, но этот метод не совместим с плавным движением шины.
При расположении кордов по окружности в пятне контакта, если модуль эластичности относительно невелик и края слоя кольцевого пояса в поперечном направлении совпадают с пятном контакта, растягивающее усилие в кордах относительно невелико. Однако в случае, если модуль эластичности всех кордов кольцевого слоя брекерного пояса мал, величина радиального расширения, когда шина накачана стандартным давлением воздуха, увеличивается и затруднительно сохранить форму шины. Поэтому, назначая модуль эластичности первых кордов, расположенных на внешней стороне в поперечном направлении кругового направления ниже, чем модуль эластичности вторых кордов, расположенных на внутренней стороне в поперечном направлении первых кордов, уменьшается увеличение радиального расширения, когда шина накачана стандартным давлением, насколько это возможно, в соответствии с чем величина нагрузки в краях слоя кольцевого брекерного пояса в поперечном направлении в пятне контакта эффективно сдерживается и усталостное разрушение кордов может быть уменьшено.
Установление модуля эластичности (первых) кордов на внешней стороне кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении в 0,3 до 0,8 раз больше, чем модуль эластичности (вторых) кордов в поперечном направлении относительно первых кордов эффективно сдерживает амплитуду растягивающих напряжений, описанную выше.
Ширина t другой части, расположенной на крайней части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, имеющей относительно малый модуль эластичности (фиг.1), предпочтительно от 5 до 20% от общей ширины. В случае, когда вышеупомянутая ширина t части на поперечном краю части стороны меньше чем 5% от общей ширины кольцевого слоя брекерного пояса, разрушения случаются, потому что относительно высокий модуль эластичности существует в области, где амплитуда нагрузки действует на кольцевой слой брекерного пояса в широком диапазоне. В случае, когда упомянутая ширина t превышает 20% общей ширины кольцевого слоя брекерного пояса, трудно сдерживать радиальное расширение шины.
В представленном варианте выполнения «установленный модуль эластичности (первых) кордов, расположенных на внешней или на крайней части стороны в поперечном направлении слоя кольцевого брекерного пояса меньше, чем модуль эластичности (вторых) кордов, расположенных на внутренней стороне в поперечном направлении относительно первых кордов» специфически представленных сближенными расположениями кордов 6 и кордов 7, имеющих разные модули эластичности, как показано на виде, раскрывающем вид кольцевого слоя брекерного пояса на фиг.1 и сечение в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса на фиг.2.
Специфичное расположение корда демонстрируется кольцевыми слоями 2а, 2b брекерного пояса на фиг.1 и фиг.2, множеством кордов 6, имеющих относительно низкий модуль эластичности (корды с малым модулем эластичности), расположенных на краях частей кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении и множеством кордов 7, имеющих модуль эластичности больший, чем корды 6, расположенные в поперечном направлении внутри кольцевого слоя брекерного пояса 6.
Примером базового расположения кольцевого слоя брекерного пояса, соответствующего варианту выполнения настоящего изобретения, включающего расположение от одной до нескольких дюжин кордов с малым модулем эластичности 6 в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, и кордов с высоким модулем эластичности 7, в поперечном направлении внутренней стороны.
Известно, что деформация растяжения в пятне контакта с грунтом составляет приблизительно 1,8% для фактически измеренных значений. Поэтому важно, чтобы модуль эластичности кордов обеспечивал в пределах модуля эластичности кордов деформацию растяжения 1,8%.
Например, эластичный корд сформирован из металлической многократно переплетенной структуры (4×(0,28 мм+6×0,25 мм)), так называемый «высокорастяжимый корд», пригодный в качестве низкоэластичного корда. Такие высокорастяжимые корды можно изготовить, например, с использованием стальных нитей, которые образуют корд по форме, подобный сплетенному из скрученных волокон корду, предназначенному для применения на пределе эластичности, из нитей, прошедших предварительное и окончательное скручивание. Однако так как высокорастяжимые корды, описанные выше, являются дорогостоящими, нецелесообразно использовать их для введения в кольцевые слои брекерного пояса.
С другой стороны, корд, сформированный волнами или зигзагами, (см. структуру кольцевого слоя брекерного пояса 2b на фиг.1) или металлический нерастяжимый корд, то есть корд с переплетенными слоями (3+9+15)×0,23 мм, пригоден в качестве корда с высоким модулем эластичности. Модуль эластичности высокорастяжимого корда имеет деформацию растяжения 1,8% и в общем, ниже, чем у волнообразных или зигзагообразных кордов или металлических нерастяжимых кордов. Напротив, использование корда с органическими нитями, как корда с низким модулем эластичности и металлокорда, как корда с высоким модулем эластичности, может удовлетворить условиям модуля эластичности, описанным выше.
Корд с низкой величиной модуля эластичности на уровне от 40 до 100 ГПа подходит для использования с целью уменьшения радиального расширения, когда шина накачана стандартным внутренним давлением, и для снижения усталостного разрушения на крайних частях кольцевого слоя брекерного пояса. Корд с высоким модулем эластичности на уровне от 80 до 210 ГПа предназначен для улучшения комфортабельности езды (гашение вибрации), и в то же время удовлетворительно уменьшает радиальное расширение крайней части протектора при накачке шины стандартным внутренним давлением.
В настоящем изобретении «модуль эластичности корда» представлен значениями, полученными при стендовых испытаниях: отсоединенная пневматическая шина и связанный с ней обрезиненный корд подвергаются тесту на растяжение корда, и строится график «нагрузка - растяжение», по результатам теста рассчитывается градиент (уклон) касательной при растяжении на 1,8% на графике, и разделяется, таким образом, полученные значение для площади сечения корда. Корды, обладающие свойством нерастяжимости, исследуются внутри испытуемой шины, и когда корды отрезаны от шины, при растяжении до 1,8% длины.
На фиг.3 область, имеющая ширину t в поперечном направлении крайней части кольцевого слоя брекерного пояса (внешняя сторона области t) и внутренняя сторона области, описанная выше, может быть структурирована, например, путем спирального многократного плетения на внешней стороне каркаса 1 лентообразного тела, имеющего постоянную ширину, составленную из одного или небольшого числа размещенных рядом обрезиненных кордов 6 и 7. При формировании кольцевых слоев брекерного пояса спиральным плетением лентообразного тела таким образом, упомянутые внешние стороны области и внутренняя сторона области могут быть изготовлены с высокой эффективностью.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, если край начала плетения и край завершения плетения (как обрезанные края) кордов 6 подвергаются воздействию в самом дальнем от средины крае в поперечном направлении внешней области t кольцевого слоя брекерного пояса, когда в окружном направлении слой брекерного пояса образован лентообразным телом, как описано выше, при этом трещины и/или расслоение может начинаться от края начала плетения, как стартовая точка и продолжаться до края завершения плетения. Поэтому в этом варианте выполнения изобретения края начала и завершения плетения кордов 6, предпочтительно, помещаются на внутренней стороне в поперечном направлении, удаленными от краев ближе к средине внешней области t кольцевого слоя брекерного пояса, при этом трещины и/или расслоение, как описано выше, могут быть предотвращены.
Порядок, при котором края начала и завершения плетения кордов 6 помещены внутри внешней области t кольцевого слоя брекерного пояса, а не на внешнем ее крае, наиболее удаленном от средины в поперечном направлении, как описано выше, образует вышеупомянутое лентообразное тело, например, спиральным плетением от внутреннего края области t во внешнюю сторону по направлению к самому удаленному краю, что приводит к образованию области t кольцевого слоя брекерного пояса на внутренней стороне в радиальном направлении, и тогда лентообразное тело в поперечном направлении проходит через протектор, по предназначенной для этого поверхности, и путем спирального плетения проходит от наиболее удаленного края до внешнего края в поперечном направлении, чтобы образовать внешнюю область t кольцевого слоя 2b брекерного пояса на внутренней стороне в радиальном направлении.
Примеры
Структура брекерного пояса показана на фиг.1 и была применена в вариантах спецификации, показанных в таблице 1, где шины для грузовиков или автобусов размера 435/45R22.5 были произведены для тестов. Каждая из шин соединялась с ободом размера 1, т.е. 14,00×22,5. После закачки внутреннего давления 900 кПа, каждая шина подвергалась пробегу 30000 км на стенде под стендовой нагрузкой 63,7 kN при скорости вращения барабана 60 км/час до расслоения шины и подсчета числа кордов, разрушенных от усталости в кольцевых слоях пояса. Результат приведен в таблице 1 в виде значения индекса, представляющего наименьшее число усталостно-разрушенных кордов и тем самым наилучшую по прочности конструкцию.
«Модуль эластичности» в примерах согласно настоящему изобретению представлен модулем эластичности, измеренным при деформации разрушения 1,8%, когда каждый корд подвергался тесту на разрывной машине, и модуль эластичности каждого корда выражался индексом по отношению к модулю эластичности корда, образцового экземпляра, принятого за 100. Наименьший индекс представлен низким модулем эластичности. Код с витым слоем (1+6)×0,32 мм применен для диагонального пояса с плотностью 24,5 кордов/50 мм. Высоко растяжимые корды 4×(1+0,28 мм+6×0,25 мм) были применены в крайних частях в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса с плотностью 20 кордов/50 мм, в то время как нерастяжимые волнообразные корды (3+9+15)×0,23 мм применялись для внутренней части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса с плотностью 22,5 кордов/50 мм.
| Таблица 1 | |||||||
| Стандартный пример | Сравни тельн. пример |
Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | |
| Общая ширина шины | 435 | 435 | 435 | 435 | 435 | 435 | 435 |
| Ширина (мм) кольцевого слоя 2b брекерного пояса | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Ширина (мм) наклонного слоя 3b брекерного пояса | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 |
| Угол наклона (град) наклонного слоя 3b брекерного пояса | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Ширина (мм) наклонного слоя 3а брекерного пояса | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 |
| Угол наклона (град) наклонного слоя 3а брекерного пояса | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Модуль эластичности (индекс) для корда с низким модулем эластичности кольцевого слоя брекерного пояса | 100 | 120 | 90 | 80 | 60 | 80 | 60 |
| Модуль эластичности для корда с высоким модулем эластичности кольцевого слоя брекерного пояса | 100 | 100 | 100 | 100 | 120 | 120 | 120 |
| Ширина корда с малым модулем эластичности | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Долговечность (индекс), противоположный индексу усталостной прочности | 100 | 150 | 60 | 25 | 0 | 20 | 0 |
| О (мм) | - | 30 | 30 | 30 | 30 | 0 | 0 |
| R (мм) | - | 30 | 30 | 30 | 30 | 0 | 0 |
| Оценка долговечности брекерного пояса | 100 | 95 | 115 | 121 | 126 | 110 | 112 |
Далее, расстояние между краем начала плетения кордов на внешней области t в каждом экземпляре шины согласуется с настоящим изобретением и соответствует краю в поперечном направлении слоя кольцевого брекерного пояса, отмеченного как расстояние Q (мм), а расстояние между краем завершения плетения кордов и тех же краев в поперечном направлении слоя кольцевого брекерного пояса отмечено как R (мм). Величина этих расстояний показана в таблице 1. В примерах выполнения настоящего изобретения величины Q и R будучи обе нулевыми означают, что структура сформирована следующим образом: начальным плетением корда во внешней области t от наиболее удаленного конца во внешнем поперечном направлении слоя кольцевого брекерного пояса; плетение корда в направлении внутренней стороны до ширины t внешней области; и затем реверс в поперечном направлении, при котором корд проходит через поверхность протектора и плетение корда до каждого наиболее удаленного края в поперечном направлении слоя кольцевого пояса, с тем чтобы край начала плетения и край завершения плетения упрочненного корда во внешней области вышли на другом краю в поперечном направлении слоя кольцевого пояса.
Кроме того, каждая из шин, описанных выше, была установлена на обод, имеющий размер 14,00×22,5. Каждая шина после закачки внутреннего давления, отрегулированного на 900 кПа, была подвергнута нагружению 49,0 kN при скорости вращения барабана 60 км/час до тех пор, пока не появлялось видимое расслоение. Результаты (подсчет времени до разрушений) показаны в таблице 1 как индексные величины соответствующего образцовому экземпляру с индексом в 100 единиц. Большее значение индекса соответствует большей долговечности конструкции.
Настоящее изобретение предназначено для пневматических шин для тяжелых нагрузок, имеющих кольцевой слой брекерного пояса, состоящий из упрочненных кордов, встроенные в основном параллельно один другому по экваториальной оси шины.
1. Пневматическая шина, содержащая каркас в виде основы тороидальной формы поверх пары бортов, брекерный пояс, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении каркаса, и протектор, расположенный на внешней стороне в радиальном направлении пояса, при этом брекерный пояс содержит: по меньшей мере, один кольцевой слой, расположенный с внешней стороны в радиальном направлении венцовой части каркаса и образованный множеством обрезиненных кордов, продолженных вдоль экваториальной оси шины; и, по меньшей мере, два наклонных слоя брекерного пояса, расположенных на кольцевом слое брекерного пояса, и каждый из которых образован множеством обрезиненных кордов, продолженных наклонно по отношению к экваториальной оси О шины, отличающаяся тем, что
ширина кольцевых слоев брекерного пояса составляет не менее 60% от общей ширины шины;
ширина, по меньшей мере, одного из наклонных слоев брекерного пояса больше, чем ширина кольцевого слоя брекерного пояса; и
модуль эластичности первых кордов, расположенных на крайней части стороны кольцевого слоя брекерного пояса в поперечном направлении, меньше, чем модуль эластичности вторых кордов, расположенных на внутренней стороне в поперечном направлении первых кордов.
2. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что корды кольцевого слоя брекерного пояса выполнены из стали.
3. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что первые корды, расположенные на краевой части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, выполнены из эластичных металлокордов, не подверженных растяжению, а вторые корды, расположенные на внутренней части в поперечном направлении относительно первых, не подвержены растяжению и имеют линейные, волнообразные или зигзагообразные формы.
4. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что первые корды, расположенные на краевой части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, выполнены из эластичных кордов, не подверженных растяжению, и вторые корды, расположенные на внутренней части в поперечном направлении относительно первых, не подвержены растяжению и имеют волнообразные или зигзагообразные формы.
5. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что первые корды расположены на крайней части в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса и выполнены из органических волокон, а вторые корды, расположенные на внутренней части в поперечном направлении относительно первых кордов, выполнены в виде металлокордов.
6. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что кольцевые слои брекерного пояса образованы спиральным плетением на венцовой части каркаса, а материал полос образован, по меньшей мере, одним обрезиненным кордом.
7. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что ширина каждой из крайних частей в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, имеющих относительно низкий модуль эластичности, составляет от 5 до 20% общей ширины кольцевого слоя брекерного пояса.
8. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что модуль эластичности при деформации растяжения, равной 1,8%, первых кордов, расположенных на крайних частях сторон в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, имеет значение в интервале от 40 до 100 ГПа и модуль эластичности при деформации растяжения в 1,8% вторых кордов, расположенных на внутренних частях в поперечном направлении относительно первых кордов, имеет значение в интервале от 80 до 210 ГПа.
9. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что каждая из крайних частей в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса, обладающая низким модулем эластичности относительно первых кордов, образована спиральным плетением кордов.
10. Пневматическая шина по п.9, отличающаяся тем, что край начала плетения и край завершения плетения расположены на внутренней стороне в поперечном направлении, а не на краях, наиболее удаленных от средины в поперечном направлении кольцевого слоя брекерного пояса.
