Шина с низким трением качения



Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения
Шина с низким трением качения

 


Владельцы патента RU 2502608:

МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH)
КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR)

Изобретение относится к конструкции протектора шин, предназначенных для установки на пассажирских автомобилях. Протектор шины выполнен с канавками (2) с ориентацией вдоль окружности, при этом эти канавки ограничивают ряды рельефных элементов, образующих два краевых ряда. Краевые ряды выполнены с множеством поперечных канавок, каждая из которых имеет некоторую глубину и ограничена стенками, обращенными друг к другу. Множество поперечных канавок из одного краевого ряда содержат, по меньшей мере, один опорный блок (5), выступающий, по меньшей мере, на одной стенке, ограничивающей рассматриваемую канавку. Каждый опорный блок (5) имеет активную поверхность (50), то есть поверхность, способную входить в контакт с другой поверхностью во время прохождения в контакте с поверхностью грунта. Протектор характеризуется тем, что заданы определенные соотношения для суммы площадей активных поверхностей (50) на максимальной длине LM в поперечном направлении виртуальной выпуклой поверхности, окружающей все активные поверхности поперечной канавки. Также имеется, по меньшей мере, один проточный канал для текучей среды между каждым опорным блоком канавки и дном канавки. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик протектора, связанных с сопротивлением качению, в сочетании с тем, что это не вызывает ухудшения эксплуатационных характеристик при движении по поверхности дороги любого типа и в особенности по поверхности дороги, покрытой пленкой воды. 7 з.п.ф-лы, 8 ил.

 

Настоящее изобретение относится к протекторам каркасов шин, предназначенных для установки на пассажирских автомобилях.

Проблема уменьшения мощности, потребляемой для движения транспортного средства, представляет собой важную проблему и становится основной в настоящее время. Очень часто данная проблема определяет разработку и маркетинг определенных шин. Осознание этой проблемы специалистами в данной области техники приводит к получению шин, имеющих уменьшенное сопротивление качению. «Сопротивление качению» шины означает количество энергии, потребляемое шиной для приведения ее в движение, при этом это количество энергии не «возвращается» шиной.

Известно, что сопротивление шины качению при движении связано с потерями энергии в шине, которые частично зависят от гистерезисных характеристик используемых резиновых смесей и в наиболее высокой степени от гистерезисных характеристик тех резиновых смесей, которые образуют протектор, и частично зависят от циклов деформирования, которым подвергаются смеси при движении/эксплуатации шины.

Если рассматривать то, что происходит во время движения шины, содержащей протектор, обнаруживается, что в зоне контакта протектор подвергается воздействию сил давления, перпендикулярных поверхности контакта с поверхностью грунта и уравновешивающих нагрузку, которую несет шина, воздействию сдвигающих сил, касательных к поверхности контакта и ориентированных как в продольном направлении, так и в поперечном направлении, и воздействию внутренних сжимающих сил, возникающих в результате изменения кривизны указанного протектора. Касательные силы являются прямым следствием контакта между поверхностью грунта и поверхностью качения протектора шины и наличия трения между поверхностями. Под действием сжимающих сил, возникающих в результате изгибания протектора, и вследствие наличия сил, касательных к поверхности качения, образуется деформация протектора в направлении толщины, эквивалентная утолщению указанного протектора. Данная деформация в направлении толщины протектора только частично ограничена контактными усилиями, действующими в направлении, перпендикулярном поверхности качения в зоне контакта, и силами, обусловленными внутренним давлением, приложенным внутри шины.

Одна возможность уменьшения потерь энергии при эксплуатации шины связана с уменьшением потерь энергии, возникающих в результате гистерезисных характеристик используемых резиновых смесей и, более точно, смесей, образующих протектор.

Другая возможность уменьшения потерь энергии связана с тем, каким образом на протекторе выполнены вырезы в виде канавок и/или прорезей для образования рельефного рисунка. «Прорезь» означает вырез, ограниченный обращенными друг к другу стенками, которые расположены не очень далеко друг от друга, что позволяет им входить в контакт друг с другом при движении/эксплуатации. «Канавка» означает вырез, обращенные друг к другу стенки которого не могут входить в контакт друг с другом при обычных условиях эксплуатации; канавка имеет ширину, равную, по меньшей мере, 2 мм.

Из патента ЕР 0787601 В1 известно, что существует возможность достижения данной цели посредством изготовления протектора шины, имеющего множество прорезей с поперечной ориентацией, количество и ширина которых определяются точно в зависимости от геометрических размеров шины, в особенности, от ее кривизны в направлении вдоль окружности и в меридиональной плоскости (последнюю получают в плоскости, «содержащей» ось вращения шины, снабженной указанным протектором).

Данная идея является полностью удовлетворительной в том, что касается уменьшения потерь на гистерезис для материалов протектора при эксплуатации шины. Однако представляется, что протектор шины, имеющий подобную конструкцию, имеет ухудшенные эксплуатационные характеристики, в особенности при движении по поверхностям дорог, покрытым водой, в особенности при дождливой погоде.

Задача изобретения состоит в получении нового протектора, который характеризуется существенным улучшением эксплуатационных характеристик, связанных с сопротивлением качению, в сочетании с тем, что это не вызывает ухудшения эксплуатационных характеристик при движении по поверхности дороги любого типа и в особенности по поверхности дороги, покрытой пленкой воды.

Шина в соответствии с изобретением усилена каркасным усилителем и усилительным брекером, расположенным в радиальном направлении снаружи каркасного усилителя. Шина содержит протектор, имеющий поверхность качения, предназначенную для входа в контакт с поверхностью грунта во время движения/эксплуатации шины, при этом протектор содержит канавки с ориентацией вдоль окружности, при этом канавки с ориентацией вдоль окружности ограничивают ряды рельефных элементов, образующих два краевых ряда, ограничивающих указанный протектор в аксиальном направлении. Краевые ряды выполнены с множеством поперечных канавок для обеспечения возможности вытекания воды наружу из протектора, при этом каждая поперечная канавка имеет ширину, равную, по меньшей мере, 2 мм, имеет некоторую глубину и ограничена стенками, обращенными друг к другу.

Кроме того, множество поперечных канавок из одного краевого ряда содержат, по меньшей мере, один опорный блок, выступающий, по меньшей мере, на одной стенке, ограничивающей рассматриваемую канавку, при этом каждый опорный блок имеет активную поверхность, то есть поверхность, способную входить в контакт с другой поверхностью во время прохождения в контакте с поверхностью грунта, при этом активная поверхность находится на определяемом в направлении вдоль окружности расстоянии На, равном длине просвета, от другой поверхности, при этом определяемая в направлении вдоль окружности длина На просвета измеряется на шине, накачанной до ее рабочего давления. Протектор также может содержать множество поперечных разрезов с шириной Hi, образованных, по меньшей мере, в одном краевом ряду, но это не является обязательным для изобретения.

Протектор характеризуется тем, что

- сумма площадей активных поверхностей поперечной канавки равна, по меньшей мере, 10% и самое большее равна 50% от площади поверхности стенки, на которой образованы активные поверхности,

- максимальная длина в поперечном направлении виртуальной выпуклой поверхности, которая окружает все активные поверхности поперечной канавки и имеет меньшую длину контура, по меньшей мере, в два раза превышает максимальную высоту той же самой виртуальной выпуклой поверхности, определяемую в направлении глубины поперечной канавки,

- имеется, по меньшей мере, один проточный канал для текучей среды между каждым опорным блоком канавки и дном канавки, при этом проточный канал имеет высоту в радиальном направлении, равную, по меньшей мере, 10% от глубины канавки,

- каждый краевой ряд имеет средний коэффициент Тс изрезанности поверхности, который рассчитывается посредством определения соотношения, вычисляемого путем деления суммы определяемых в направлении вдоль окружности длин На просветов для всех активных поверхностей опорных блоков рассматриваемого краевого ряда, для всех канавок, содержащих, по меньшей мере, один опорный блок и определяемых в направлении вдоль окружности протяженностей Hi поперечных прорезей на общую длину края протектора в направлении вдоль окружности за вычетом определяемых в направлении вдоль окружности протяженностей канавок, не имеющих блоков, при этом средний коэффициент Тс изрезанности поверхности для каждого краевого ряда равен величине, составляющей, по меньшей мере, 0,7 и составляющей самое большее 1,6 от отношения Е/R, где Е представляет собой среднее арифметическое, рассчитанное для расстояний, определяемых для всех канавок, содержащих опорные блоки, в направлении толщины и измеряемых между той точкой активной поверхности, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении, и точкой усилительного брекера, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении. R представляет собой среднее арифметическое, рассчитанное для расстояний, определяемых для всех поперечных канавок, имеющих активные поверхности и измеряемых между точкой активной поверхности каждого опорного блока, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении, и осью вращения шины, снабженной протектором.

Если протектор не имеет поперечных прорезей на краевых рядах, только поперечные канавки, содержащие, по меньшей мере, один опорный блок, принимаются во внимание при вычислении среднего коэффициента Тс изрезанности поверхности.

Исходя из значения, определенного для коэффициента изрезанности поверхности в направлении вдоль окружности, можно отрегулировать как можно лучше упругие деформации краевых рядов при перемещении в контакте с поверхностью дороги так, чтобы данные деформации соответствовали уменьшению потерь на гистерезис для материалов, образующих протектор.

В частности, если осмотреть протектор шины, накачанной до давления, соответствующего ее рабочему давлению и обеспечивающего опору для заданной нагрузки, обнаруживается, что указанный протектор имеет поверхность, называемую поверхностью качения, расположенную в радиальном направлении с наружной стороны шины, которая вне зоны контакта с поверхностью грунта может быть охарактеризована как поверхность с радиусом двойной кривизны как в меридиональном направлении, так и в направлении вдоль окружности. Данная поверхность отличается тем, что ее пересечение с радиальной плоскостью, то есть с плоскостью, которая «содержит» ось вращения шины, имеет профиль, который имеет в каждой точке ненулевой радиус кривизны в меридиональном направлении; аналогичным образом и очевидно пересечения поверхности качения с плоскостями, перпендикулярными оси вращения шины, соответствуют окружностям, радиусы кривизны которых фактически идентичны радиусу шины, которая накачана и не нагружена, измеренному в экваториальной плоскости.

Следует отметить, что краевые части протектора шины представляют собой части с большей кривизной в меридиональном направлении и в направлении вдоль окружности по сравнению с частью протектора, расположенной между двумя краевыми частями. Следовательно, поразительно то, что за счет образования поперечных канавок на краях для обеспечения преимущества при движении в дождливую погоду стало возможным значительно уменьшить потери на гистерезис при движении/эксплуатации посредством образования в данных краевых канавках опорных блоков с ограниченной площадью поверхности согласно изобретению.

Определения

«Экваториальная плоскость» представляет собой плоскость, которая перпендикулярна оси вращения шины и которая проходит через середину ширины протектора в аксиальном направлении.

«Канавка» означает любой вырез, выполненный в протекторе и ограниченный двумя обращенными друг к другу стенками, выходящими на поверхность качения, при этом канавка имеет ширину, то есть среднее расстояние, разделяющее стенки канавки между просветом и дном канавки, которое в среднем составляет, по меньшей мере, 2 мм. При нормальных условиях использования шины стенки, ограничивающие канавку, никогда не будут контактировать друг с другом.

«Прорезь» означает вырез, который имеет ширину, составляющую менее 2 мм, и который имеет особый признак, состоящий в том, что обращенные друг к другу стенки, ограничивающие указанный вырез, могут входить в контакт друг с другом, по меньшей мере, частично. На практике прорезь имеет ширину, составляющую менее 1 мм и еще более предпочтительно - менее 0,7 мм.

Площадь стенки, ограничивающей поперечную канавку краевого ряда, взята между концом канавки, выходящим в окружную канавку, и концом, самым дальним от центра в аксиальном направлении, при этом канавка соответствует максимальной определяемой в аксиальном направлении ширине зоны контакта протектора с поверхностью дороги при номинальном режиме использования шины.

Как правило, если средний коэффициент Тс изрезанности поверхности в направлении вдоль окружности меньше 0,7 от значения выражения Е/R, это означает, что изменение определяемой в направлении вдоль окружности длины поверхности качения на рассматриваемом краевом ряду, возникающее в результате входа в зону контакта, будет больше, чем может быть «поглощено» просто за счет закрытия поперечных прорезей, и в этом случае имеет место сжатие в направлении вдоль окружности, которое вызывает утолщение протектора, приводящее к потери энергии, обусловленной гистерезисом.

В том случае, когда средний коэффициент Тс изрезанности поверхности в направлении вдоль окружности составляет более 1,6 от значения выражения Е/R, прорези закрываются в зоне контакта не полностью, и, следовательно, невозможно предотвратить расплющивание протектора под действием сил, перпендикулярных поверхности качения, что приводит к уменьшению толщины протектора и, следовательно, к потере энергии, связанной с гистерезисом резиновых материалов.

Еще более предпочтительно, если средний коэффициент Тс изрезанности поверхности в направлении вдоль окружности, по меньшей мере, равен 0,8 и равен самое большее 1,5.

Помимо уменьшения потерь на гистерезис для материалов, вызванных деформацией, предпочтительно дополнительно улучшить поток воды в канавке к наружной стороне протектора. Для этого предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, один опорный блок был образован в аксиальном направлении с внутренней стороны каждой поперечной канавки краевого ряда для образования закрывающего блока. Закрывающий блок имеет наружный профиль, способствующий проходу потока жидкости в аксиальном направлении наружу совместно с, по меньшей мере, одним другим опорным блоком. Закрывающий блок предпочтительно имеет профиль с криволинейной и выпуклой формой, при этом данный выпуклый профиль простирается между самой дальней от центра в радиальном направлении частью и дном канавки, при этом центр его кривизны расположен в аксиальном направлении снаружи от указанного закрывающего блока. Естественно, закрывающий блок способствует регулированию деформаций, возникающих в результате расплющивания шины при контакте, для ограничения потерь на гистерезис при движении.

На практике каждый опорный блок может быть образован на одной стенке, ограничивающей поперечную канавку.

В одном варианте каждый опорный блок может состоять из двух опорных полублоков, обращенных друг к другу своими соответствующими опорными поверхностями.

Для придания жесткости протектору активная поверхность множества опорных блоков предпочтительно имеет геометрию, включающую углубления и выступающие элементы, при этом углубления и выступающие элементы взаимодействуют друг с другом для воспрепятствования, по меньшей мере, частично и, по меньшей мере, в одном направлении - относительным перемещениям стенки канавки относительно противоположной стенки канавки.

Также было установлено, что при сохранении удовлетворительных эксплуатационных характеристик, связанных с потерей энергии, обусловленной деформацией материала протектора, стало возможным дополнительно улучшить поток в поперечных канавках и в окружных канавках, в которые выходят поперечные канавки. Для этого, по меньшей мере, одна поперечная канавка содержит концевой закрывающий блок, опирающийся на, по меньшей мере, одну стенку поперечной канавки на высоте, измеряемой от дна канавки, которая равна, по меньшей мере, 80% от средней глубины канавки, при этом данный закрывающий блок образован вблизи продольной канавки, в которую выходит поперечная канавка, так, чтобы закрыть, по меньшей мере частично, поперечную канавку и способствовать проходу потока в поперечной канавке и в окружной канавке.

Закрывающий блок предпочтительно образован в виде опорного блока поперечной канавки за счет выполнения его с опорной поверхностью, которая может находиться в контакте с противоположной поверхностью при входе в контакт. Если это имеет место, опорная поверхность закрывающего блока должна быть включена в общую/совокупную опорную поверхность канавки, и в этом случае площадь опорной поверхности закрывающего блока равна, по меньшей мере, 5% и равна самое большее 30% от площади поверхности стенки, на которой образован данный закрывающий блок.

Для рассматриваемой поперечной канавки, содержащей как закрывающий блок, так и, по меньшей мере, один другой опорный блок, в итоге сохраняется общая/совокупная опорная поверхность, площадь которой оставляет от 10% до 50% от площади поверхности стенки.

Для улучшения потока воды в поперечной канавке предпочтительно, чтобы при закрывающем блоке, имеющем поверхность, внутреннюю в аксиальном направлении, и поверхность, наружную в аксиальном направлении, при этом поверхность, внутренняя в аксиальном направлении, обращена к окружной или продольной канавке, и поверхность, наружная в аксиальном направлении, ориентирована в аксиальном направлении к наружной стороне протектора, наружная поверхность закрывающего блока имела, если смотреть в радиальном сечении, криволинейную форму. Такая форма может представлять собой, в особенности, вогнутую форму типа формы тобоггана.

Для предотвращения слишком сильного взаимодействия между закрывающим блоком и опорными блоками одной и той же канавки целесообразно иметь минимальное расстояние b между закрывающим блоком и каждым из остальных опорных блоков поперечной канавки, которое равно, по меньшей мере, 10% от глубины поперечной канавки.

Изобретение проиллюстрировано посредством чертежей, которые показывают приведенные в качестве примера варианты осуществления, которые ни в коей мере не являются ограничивающими и на которых

фиг.1 - частичный вид в плане протектора, содержащего опорный блок в каждой поперечной канавке;

фиг.2 - меридиональное сечение, выполненное по линии II-II с фиг.1;

фиг.3 - вариант протектора в соответствии с изобретением, содержащего множество опорных блоков в каждой поперечной канавке;

фиг.4 - вид в плане варианта протектора в соответствии с изобретением, при этом опорные блоки расположены в разных местах в поперечном направлении;

фиг.5 - вид сверху варианта опорного блока, образованного из двух полублоков;

фиг.6 - вид сверху варианта опорного блока, образованного из двух полублоков;

фиг.7 - локальный вид в плане поперечной канавки, содержащей, помимо опорного блока, закрывающий блок для канавки, предназначенный для оптимизации потока воды под опорным блоком; и

фиг.8 - вид в сечении, выполненном по линии VIII-VIII с фиг.7.

Фиг.1 показывает частичный вид в плане протектора 1 в соответствии с изобретением, причем этот вид показывает край 11 протектора, ограниченный окружной канавкой 2. Край 11 выполнен с множеством поперечных канавок 3, выходящих как в окружную канавку 3, так и к наружной стороне протектора. Каждая поперечная канавка 3 ограничена обращенными друг к другу стенками 31, 32, при этом одна из стенок содержит опорный блок 5, выступающий от нее. Поперечные канавки ограничивают множество ребер 4. Каждая поперечная канавка имеет ширину Т, которая превышает 2 мм.

Каждый опорный блок 5 поперечной канавки 3 имеет активную поверхность 50 (которую можно видеть на фиг.2), способную входить в контакт со стенкой 32 противоположной канавки при входе в контакт с поверхностью грунта. Активная поверхность каждого блока отделена узкой щелью 6 с шириной На, при этом данная ширина На измеряется на шине, накачанной до ее рабочего давления, и вне зоны контакта с поверхностью дороги.

Как можно видеть на фиг.2, показывающей сечение, выполненное по линии II-II с фиг.1, шина содержит усилитель 9 коронной зоны, образованный двумя усиливающими слоями 91, 92. Кроме того, каждый блок 5 одной и той же канавки имеет максимальную длину LM в поперечном направлении, по меньшей мере, в два раза превышающую максимальную высоту НМ блока, определенную в направлении глубины Р поперечной канавки.

Кроме того, площадь активной поверхности 50 каждого блока, в данном случае равная площади сечения каждого блока, видимой в сечении, равна, по меньшей мере, 10% и равна самое большее 50% от площади поверхности стенки, на которой образован опорный блок 5. Поверхность стенки проходит между окружной канавкой 2, дном 30 поперечной канавки 3 и отрезком S, показанным пунктирными линиями на фиг.2, перпендикулярным оси вращения и проходящим через самую дальнюю от центра в аксиальном направлении точку ребра 4, входящего в контакт с поверхностью дороги при номинальном режиме использования шины.

Кроме того, имеется проточный канал для воды между опорным блоком 5 и дном 30 поперечной канавки 3, при этом проточный канал имеет высоту Н, равную, по меньшей мере, 10% от глубины Р канавки.

В случае показанного опорного блока 5 точки, которые являются самыми дальними от центра в радиальном направлении, находятся на расстоянии R от оси вращения, показанной на фиг.2 осью ХХ', те же самые точки находятся на расстоянии Е от того слоя 92 усилителя 9 коронной зоны, который является самым дальним от центра в радиальном направлении.

Площадь активной поверхности определяется на проекции в направлении вдоль окружности на среднюю меридиональную плоскость, то есть на плоскость, проходящую через ось вращения и через среднее положение активной поверхности в направлении вдоль окружности. Аналогичным образом площадь поверхности стенки, на которой образована, по меньшей мере, одна активная поверхность, определяется в проекции в направлении вдоль окружности на среднюю меридиональную плоскость рассматриваемой канавки.

Фиг.3 показывает вариант протектора в соответствии с изобретением, содержащий множество опорных блоков в каждой поперечной канавке. Фиг.3 показывает, что поперечная канавка содержит три опорных блока 51, 52, 53, расположенных на некотором расстоянии друг от друга в поперечном направлении (то есть в направлении, параллельном оси вращения шины). Каждый из трех опорных блоков имеет по существу овальное сечение, большая ось которого наклонена относительно направления, параллельного оси вращения. Вокруг трех блоков образован виртуальный контур меньшей длины, охватывающий указанные три блока. В качестве максимальной эквивалентной длины для трех блоков в поперечном направлении определена максимальная длина LM охватывающего контура в поперечном направлении. Аналогичным образом в качестве максимальной высоты НМ охватывающего контура определено расстояние в радиальном направлении, разделяющее две точки контура, которые расположены дальше всего друг от друга в радиальном направлении. В данном случае для удовлетворения условий изобретения вариант должен быть таким, чтобы длина LM была, по меньшей мере, равна удвоенной высоте НМ. За счет данного условия множество опорных блоков будет распределено в поперечном направлении. Естественно, должен быть предусмотрен проточный канал между каждым из опорных блоков и дном 30 канавки для обеспечения возможности прохода воды при движении в дождливую погоду. В том случае, когда канавка содержит один опорный блок, виртуальный контур, охватывающий указанный блок, соответствует его собственному контуру.

Фиг.3 позволяет разъяснить, как вычисляются предельные числовые значения среднего коэффициента Тс изрезанности поверхности для каждого краевого ряда, когда имеются несколько опорных блоков. В частности, средний коэффициент изрезанности поверхности должен быть равен, по меньшей мере, 0,7 и равен самое большее 1,6 от соотношения Е/R и еще более предпочтительно равен, по меньшей мере, 0,8 и равен самое большее 1,5 от соотношения Е/R.

Значение Е получают как среднее значение, рассчитанное для расстояний, определяемых для всех канавок, имеющих активные поверхности, в направлении толщины и измеряемых между той точкой активной поверхности, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении, и точкой усилительного брекера, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении. В случае представленной канавки расстояние в направлении толщины, которое должно быть принято во внимание, соответствует расстоянию Е51 в направлении толщины для опорного блока, самого дальнего от центра в радиальном направлении, который соответствует опорному блоку 51, самому близкому к центру в аксиальном направлении, для которого данное расстояние Е51 в направлении толщины больше расстояний Е52 и Е53 в направлении толщины для опорных блоков 52 и 53, самых дальних от центра в аксиальном направлении.

Значение R получают как среднее значение, рассчитанное для расстояний, определяемых для всех канавок, имеющих активные поверхности и измеряемых между точкой активной поверхности, самой дальней от центра в радиальном направлении, и осью вращения (представленной направлением XX' на фиг.3) шины, снабженной протектором. В случае представленной канавки опорный блок, самый дальний от центра в радиальном направлении, соответствует блоку 51, самому близкому к центру в аксиальном направлении, для которого расстояние R51 больше расстояний R52 и R53 для опорных блоков 52 и 53, самых дальних от центра в аксиальном направлении.

Фиг.4 показывает на виде в плане вариант протектора 1 в соответствии с изобретением, при этом протектор содержит краевые части, образующие границы протектора в аксиальном направлении. Краевая часть, ограниченная в аксиальном направлении снаружи границей S и показанная на фиг.4, содержит множество канавок 3 с поперечной ориентацией, ограничивающих вместе с окружной канавкой 2 ребра 4. «Канавка с поперечной ориентацией» в данном случае означает канавки, образующие угол, отличный от нуля градусов, относительно направления, параллельного оси вращения шины (в данном случае представленной осью XX'). Каждое ребро 4 содержит на одной из его боковых поверхностей опорный блок 5, 5'. Следует отметить, что от одного ребра к следующему ребру в направлении вдоль окружности (показанному стрелкой С на чертеже) опорные блоки 5, 5' размещены так, что они занимают два разных положения в поперечном направлении в канавках.

Если в аналогичной конфигурации каждый опорный блок 5, 5' имеет активную поверхность, которая находится на расстоянии На от соседнего ребра, с которым данная поверхность может входить в контакт при движении/эксплуатации, значение среднего коэффициента Тс изрезанности поверхности получают посредством определения соотношения между

- суммой определяемых в направлении вдоль окружности длин На просветов для всех активных поверхностей опорных блоков рассматриваемого краевого ряда независимо от положения опорных блоков в поперечном направлении, и это справедливо для всех канавок, содержащих, по меньшей мере, один опорный блок,

- и общей средней определяемой в направлении вдоль окружности длиной края протектора.

Естественно, в том случае, когда поперечные прорези со средней шириной Hi также имеются на краях протектора, необходимо включить их в расчет среднего коэффициента изрезанности поверхности, поскольку значения ширины Hi такие, что эти прорези закрываются при контакте во время движения.

Фиг.5 показывает частичный вид поверхности протектора, причем этот вид показывает два ребра 4, каждое из которых служит опорой для опорного полублока 54, 54', при этом два полублока выполнены с возможностью входа в контакт друг с другом соответственно по их опорным поверхностям 540, 540', когда шина, снабженная данным протектором, движется.

Опорная поверхность, соответствующая в данном случае поверхности контакта одного полублока с другим полублоком, предпочтительно может быть неплоской, чтобы ограничить относительные перемещения одного полублока относительно другого полублока. Фиг.6 показывает подобный вариант осуществления, в соответствии с которым каждая опорная поверхность 540, 540' каждого полублока имеет зигзагообразные элементы, способные взаимодействовать с зигзагообразными элементами на другой опорной поверхности для ограничения относительных перемещений.

Фиг.7 показывает вид в перспективе краевой части протектора в соответствии с изобретением. На данном виде показана поперечная канавка 3, один из концов которой выходит на наружную сторону протектора (показана буквой S), а другой конец которой в аксиальном направлении рядом с окружной канавкой 2 закрыт закрывающим средством 8. Канавка содержит еще один опорный блок 5, образованный из двух опорных полублоков 54, 54', аналогичных показанным на фиг.5.

Закрывающее средство 8 состоит из двух частей 81, 82, разделенных прорезью 83, способной закрываться при входе в контакт. Кроме того, закрывающее средство 8 имеет внутреннюю боковую поверхность 84, обращенную к окружной канавке 2, чтобы по существу закрыть поперечную канавку 3, и наружную боковую поверхность 85, имеющую криволинейную геометрическую форму, центр кривизны которой находится в аксиальном направлении снаружи закрывающего блока, для улучшения прохода потока воды в поперечной канавке в радиальном направлении под опорным блоком 5, то есть между дном канавки и опорным блоком.

Фиг.8 показывает вид в сечении, выполненном по линии VIII-VIII с фиг.7. Фиг.8 показывает, что поперечная канавка 3 таким образом содержит два опорных блока 5 и 8, которые совместно способствуют ограничению деформаций краевой части при движении/эксплуатации шины, снабженной таким протектором. Следовательно, активная опорная поверхность закрывающего средства должна быть учтена при расчете общей площади опорной поверхности канавки. На той же фиг.8 можно видеть, что наружная в аксиальном направлении контактная граница протектора соответствует точке, обозначенной S (в новом состоянии, то есть перед каким-либо движением). Кроме того, малая окружная разделяющая канавка 2' выполнена в аксиальном направлении с наружной стороны протектора.

Высота Hf закрывающего средства 8, измеренная от дна 30 канавки, в данном случае равна 90% от средней глубины Р канавки. В завершение, имеется минимальное расстояние b между боковой поверхностью 85, представляющей собой своего рода поверхность тобоггана, и опорным блоком 5, при этом данное расстояние равно, по меньшей мере, 10% от средней глубины Р поперечной канавки 3 для повышения эффективности прохода потока жидкости в радиальном направлении под опорным блоком 5.

В сочетании с описанными вариантами можно добавить в части протектора, расположенной между краевыми частями, буртики, выполненные с прорезями, аналогичными тем, которые описаны в патенте ЕР 0787601-В1.

Изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, и могут быть выполнены различные модификации его без отхода от его контекста.

1. Шина, усиленная каркасным усилителем и усилительным брекером, расположенным в радиальном направлении снаружи каркасного усилителя, при этом шина содержит протектор (1), имеющий поверхность качения, предназначенную для вхождения в контакт с поверхностью грунта во время качения шины, причем протектор содержит канавки (2) с ориентацией вдоль окружности, ограничивающие ряды рельефных элементов, образующих два краевых ряда, ограничивающих протектор в аксиальном направлении, при этом краевые ряды выполнены с множеством поперечных канавок (3), каждая из которых имеет ширину, равную, по меньшей мере, 2 мм, имеет некоторую глубину и ограничена стенками, обращенными друг к другу, множество поперечных канавок из одного краевого ряда содержат, по меньшей мере, один опорный блок (5), выступающий на, по меньшей мере, одной стенке, ограничивающей рассматриваемую канавку, причем каждый опорный блок (5) имеет активную поверхность (50), то есть поверхность, способную входить в контакт с другой поверхностью во время прохождения в контакте с поверхностью грунта, при этом активная поверхность находится на определяемом в направлении вдоль окружности расстоянии, равном длине На просвета, от указанной другой поверхности, причем определяемая в направлении вдоль окружности длина На просвета измеряется на шине, накачанной до ее рабочего давления,
при этом сумма площадей активных поверхностей (50) поперечной канавки (3) равна, по меньшей мере, 10% и самое большее равна 50% от площади поверхности стенки, на которой образованы активные поверхности,
максимальная длина LM в поперечном направлении виртуальной выпуклой поверхности, которая окружает все активные поверхности поперечной канавки и имеет меньшую длину контура, по меньшей мере, в два раза превышает максимальную высоту НМ той же самой виртуальной выпуклой поверхности, определяемую в направлении глубины поперечной канавки,
имеется, по меньшей мере, один проточный канал для текучей среды между каждым опорным блоком канавки и дном указанной канавки, причем проточный канал имеет высоту в радиальном направлении, равную, по меньшей мере, 10% от глубины канавки,
каждый краевой ряд имеет средний коэффициент Тс изрезанности поверхности, рассчитываемый посредством определения соотношения, вычисляемого путем деления суммы определяемых в направлении вдоль окружности длин На просветов для всех активных поверхностей опорных блоков рассматриваемого краевого ряда, для всех канавок, содержащих, по меньшей мере, один опорный блок, и определяемых в направлении вдоль окружности протяженностей Hi поперечных прорезей на общую длину края протектора в направлении вдоль окружности за вычетом определяемых в направлении вдоль окружности протяженностей канавок, не имеющих блоков, при этом средний коэффициент Тс изрезанности поверхности для каждого краевого ряда равен величине, составляющей, по меньшей мере, 0,7 и составляющей самое большее 1,6 от отношения Е/R, где Е представляет собой среднее значение, рассчитанное для расстояний, определяемых для всех канавок, имеющих активные поверхности, в направлении толщины и измеряемых между той точкой активной поверхности, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении, и точкой усилительного брекера, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении, а R представляет собой среднее значение, рассчитанное для расстояний, определяемых для всех поперечных канавок, имеющих активные поверхности, и измеряемых между точкой активной поверхности, которая является самой дальней от центра в радиальном направлении, и осью вращения шины, снабженной протектором,
отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна поперечная канавка, содержащая, по меньшей мере, один опорный блок, также выполнена с концевым закрывающим блоком (8), опирающимся на, по меньшей мере, одну стенку поперечной канавки на высоте, измеряемой от дна канавки, которая равна, по меньшей мере, 80% от средней глубины канавки, при этом закрывающий блок (8) образован вблизи продольной канавки, в которую выходит поперечная канавка, так, чтобы закрыть, по меньшей мере, частично поперечную канавку и облегчить проход потока жидкости в поперечной канавке.

2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что закрывающий блок (8) имеет активную опорную поверхность, предназначенную для входа в контакт с другой поверхностью при движении/эксплуатации, при этом площадь опорной поверхности закрывающего блока равна, по меньшей мере, 5% и равна самое большее 30% от площади поверхности стенки, на которой образован закрывающий блок.

3. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что закрывающий блок имеет поверхность, внутреннюю в аксиальном направлении, и поверхность, наружную в аксиальном направлении, при этом внутренняя поверхность обращена к продольной канавке, а наружная поверхность ориентирована в аксиальном направлении к наружной стороне протектора, причем наружная поверхность закрывающего блока имеет, если смотреть в радиальном сечении, криволинейную форму, центр кривизны которой находится в аксиальном направлении снаружи закрывающего блока.

4. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что минимальное расстояние b между закрывающим блоком (8) и каждым из остальных опорных блоков (5) поперечной канавки равно, по меньшей мере, 10% от глубины (Р) поперечной канавки.

5. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средний коэффициент Тс изрезанности поверхности для каждого краевого ряда равен, по меньшей мере, 0,8 и равен самое большее 1,5 от величины Е/R.

6. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один опорный блок (5) имеет внутренний профиль с криволинейной и выпуклой формой, причем внутренний профиль постепенно отдаляется от дна канавки и проходит в аксиальном направлении наружу, чтобы способствовать проходу потока жидкости.

7. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один опорный блок (5) образован из двух полублоков (54, 54'), опирающихся на обращенные друг к другу стенки поперечной канавки (3).

8. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что активная поверхность множества опорных блоков имеет геометрию, включающую углубления и выступающие элементы, предназначенные для воспрепятствования, по меньшей мере, частично и, по меньшей мере, в одном направлении - относительным перемещениям стенки канавки относительно противоположной стенки канавки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильных шин. Протектор шины выполнен с канавками с глубиной Н, открывающимися на поверхности протектора и ограниченными поверхностями материала, которые находятся на расстоянии друг от друга, определяемом, по меньшей мере, шириной, равной 2 мм.

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной шины, в которой предусмотрено гибкое устройство, уменьшающее шумы, связанные с резонансом воздуха, проникающего вдоль канавок в направлении всей окружности шины.

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильных нешипованных шин. .

Шина // 2472634
Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной шины, предназначенной преимущественно для зимних условий эксплуатации. .

Изобретение относится к конструкции протектора всесезонной автомобильной шины. .

Изобретение относится к конфигурации рисунка протектора автомобильной шины. .

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной нешипованной шины. .

Изобретение относится к рисунку протектора шины для использования, преимущественно, в зимнее время. .

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной шины. .

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильной шины, предназначенной преимущественно для использования на обледенелых и заснеженных дорогах. .

Изобретение относится к конструкции протектора шин для большегрузных автомобилей. Шина содержит протектор (1), имеющий совершенно новую беговую поверхность (10) с, по меньшей мере, одной дорожкой (2), ограниченной боковыми стенками, расположенными одна против другой. Эта дорожка (2) дискретно открывается на беговую поверхность (10) множеством частей (21), открытых наружу протектора. При этом открытые части (21) имеют два конца (212), продолжающиеся под беговой поверхностью каналами (22), имеющими входы (221, 222), связанные с концами (212) открытых частей (21). Эти входы (221, 222) каналов имеют среднюю площадь S. Протектор выполнен таким образом, что каждая часть (21), открытая на беговую поверхность, на каждом из своих концов имеет устройство закрывания (4) для частичного перекрывания сечения входов (221, 222) каналов в процессе движения шины и сохранения незакрытого прохода. Технический результат - улучшение характеристик протектора шины. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильной шины. Рисунок протектора пневматической шины содержит множество косых поперечных канавок, открытые концы которых сообщаются с одной из двух кольцевых канавок, а оконечности прерываются на участке беговой дорожки, ограниченном с боковых сторон кольцевыми канавками. Каждая косая поперечная канавка от своего открытого конца проходит в первом направлении вдоль окружной линии шины. Рисунок протектора далее содержит узкие канавки, начальные части которых расположены посередине соответствующих косых поперечных канавок. Каждая узкая канавка проходит во втором направлении, противоположном первому направлению, и прерывается на участке беговой дорожки. Между открытым концом и оконечностью у каждой косой поперечной канавки имеется изогнутая часть и прямая часть. Оконечность относится к прямой части канавки, проходящей в окружном направлении шины. Закрытый конец узкой канавки сдвинут во втором направлении вдоль окружной линии шины относительно оконечности косой поперечной канавки, следующей за ближайшей косой поперечной канавкой во втором направлении. Технический результат - оптимизация ходовых качеств шины на мокром покрытии и улучшение сопротивления частичному износу шины. 17 з.п. ф-лы, 10 табл., 7 ил.

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной зимней нешипованной шины. Пневматическая шина содержит группы (G) блоков, образованные из полигональных блоков (10), которые плотно расположены в коронной зоне (1). Полигональные блоки (10) ограничены канавками (9), включающими первые канавки (9а), имеющие ширину (W9a) и расположенные между полигональными блоками 10, примыкающими друг к другу в круговом направлении шины. Ширина (W9a) первых канавок (9а) больше ширины (W9b) вторых канавок (9b), расположенных между полигональными блоками 10, примыкающими друг к другу и расположенными зигзагообразно. Технический результат - улучшение ходовых характеристик шины в зимних условиях на снегу и льду. 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл.

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной зимней нешипованной шины. В пневматической шине один блок имеет первую щелевидную дренажную канавку и вторую щелевидную дренажную канавку, каждая из которых проходит в направлении ширины шины и которые расположены с заданным шагом в направлении вдоль окружности шины. Первая щелевидная дренажная канавка и вторая щелевидная дренажная канавка имеют первую часть щелевидной дренажной канавки, имеющую линейную форму, если смотреть на блок в плоскости, и вторую часть щелевидной дренажной канавки, которая имеет зигзагообразную форму, если смотреть на блок в плоскости, и которая соединена с первой частью щелевидной дренажной канавки. Первая часть щелевидной дренажной канавки имеет две поверхности стенок щелевидной дренажной канавки, которые обращены друг к другу и имеют линейную форму, если смотреть в сечении в направлении, перпендикулярном направлению длины щелевидной дренажной канавки, и включает в себя выступ, расположенный на первой поверхности из поверхностей стенок щелевидной дренажной канавки, и углубление, расположенное на второй поверхности из поверхностей стенок щелевидной дренажной канавки так, что обеспечивается его сопряжение с выступом. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик шины при движении по льду и снегу. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 20 ил., 1 табл.

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильной шины, пригодной в качестве нешипованной шины. Протектор имеет закругленные плечи и включает протектор (2), разделенный основными продольными канавками (3) и поперечными канавками (4) на блоки (5), снабженные ламелями (6), каждая из которых имеет зигзагообразную часть (8). Продольные канавки (3) включают по меньшей мере пару аксиально-внешних продольных канавок (3o), разделяющих протектор (2) на плечевые зоны (Ysh) и зону (Ycr) короны, где зигзагообразная часть (8) ламелей (6sh), расположенных в плечевых зонах (Ysh), имеет большую амплитуду (Wsh) зигзага и больший шаг (Psh) зигзага, чем амплитуда (Wcr) зигзага и шаг (Pcr) зигзага зигзагообразной части (8) ламелей (6cr), расположенных в зоне (Ycr) короны. Угол (Θsh) наклона ламелей (6sh) относительно осевого направления меньше, чем угол (Θсr) наклона ламелей (6cr) относительно осевого направления. Технический результат - улучшение стабильности вождения на сухом дорожном покрытии при минимальном снижении характеристик на заснеженной дороге. 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение касается конструкции протектора автомобильных шин. Протектор содержит множество рельефных элементов (10), ограниченных вырезами. По меньшей мере, один из этих рельефных элементов (10) содержит насечку (2) с максимальной глубиной (Н), не превышающей толщину протектора. Эта насечка (2) расположена в главном направлении, определенном концами следа насечки на поверхности качения в новом состоянии, и во второстепенном направлении, проходящем в толщине протектора. Насечка (2) содержит первую часть (21) и вторую часть (22). Первая часть (21) насечки проходит во второстепенном направлении между контактной стороной (15) в новом состоянии и глубиной (Н1), по меньшей мере, равной 40% максимальной глубины (Н), а вторая часть (22) насечки продолжает первую часть (21) в толщине протектора, причем эта вторая часть (22) проходит на глубину (Н2). Вторая часть (22) насечки содержит в главном направлении насечки, по меньшей мере, один первый участок (221) и, по меньшей мере, один второй участок (222). Технический результат - улучшение характеристики шины. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильных шин. Шина имеет асимметричный рисунок протектора, в котором отношение фактической площади контакта с грунтом к общей площади для зоны (2о) внешней стороны больше, чем для зоны (2i) внутренней стороны, но с меньшим различием характеристики отвода воды для шин правого и левого колеса. Указанная шина имеет поверхность (2) протектора, разделенную четырьмя продольными канавками (3) и (4) на центральную площадь (5) контакта с грунтом, средние площади (6, 6) контакта с грунтом и плечевые площади (7, 7) контакта с грунтом. Средняя площадь (6о) контакта с грунтом и плечевая площадь (7о) контакта с грунтом в зоне (2о) внешней стороны соответственно разделены внешними средними поперечными канавками (8о) и внешними плечевыми поперечными канавками (10о) на блоки (9о) и блоки (11о). Направление наклона средних поперечных канавок (8о) противоположно направлению наклона плечевых поперечных канавок (10о) относительно осевого направления шины, и поперечные канавки (8о) и (10о) наклонены под углом Θmo от 5 до 45° и под углом Θso более 0° и не более 40° соответственно. Технический результат - улучшение стабильности вождения транспортного средства в дождливую и сухую погоду. 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение касается рисунка протектора автомобильной пневматической шины, предназначенной для движения как по сухому дорожному покрытию, так и по заснеженному/обледенелому покрытию. Пневматическая шина содержит однонаправленный рисунок протектора, включающий правую и левую продольные канавки короны и ребро короны, сформированное между ними. Ребро короны снабжено первыми и вторыми V-образными канавками, расположенными поочередно в продольном направлении шины. Первые V-образные канавки проходят от левой продольной канавки короны. Вторые V-образные канавки проходят от правой продольной канавки короны. Первые и вторые V-образные канавки заканчиваются в пределах ребра, и их V-образные конфигурации имеют точки перегиба, расположенные по существу на экваторе шины. Технический результат - улучшение стабильности вождения как на сухом покрытии, так и на заснеженном/обледенелом покрытии, а также улучшение сопротивления неравномерному износу при движении на сухом покрытии. 8 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Изобретение относится к конструкции протектора автомобильной шины, в которой улучшены характеристики отвода воды и уменьшения шума. В протекторе содержится множество канавочных загораживающих элементов (4), которые образованы и находятся в окружных канавках (2). При этом загораживающие элементы (4) проходят от дна (21) окружной канавки (2) и перегораживают, по меньшей мере, 70% площади поперечного сечения окружной канавки (2). Параметр изгиба канавочных загораживающих элементов (4) определяется как Е·I/(h3l), где Е - модуль при удлинении на 10% материала, используемого для канавочных загораживающих элементов, I - момент инерции сечения канавочного загораживающего элемента, h - высота канавочного загораживающего элемента и l - ширина канавочного загораживающего элемента, и равен от 250 Па до 350 Па. Технический результат - обеспечение износа канавочных загораживающих элементов до степени, эквивалентной степени износа участка протектора, при одновременном уменьшении шума, вызываемого резонансом столбов воздуха, и поддержании характеристик отвода. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Предлагается пневматическая шина, обеспечивающая значительное снижение уровня шума, фрагментации резины и образования трещин в элементах протектора, а также повышение водоотводящей способности. Повышение водоотводящей способности и снижение уровня шума обеспечиваются путем выполнения множества волнообразных канавок (20) в центральном поясе (16) протектора между двумя кольцевыми канавками (14), расположенных с наклоном относительно экваториальной плоскости шины, и состоящих из центральных малых элементов (26) на экваториальной плоскости CL и боковых малых элементов (28) с двух сторон от данной экваториальной плоскости. В каждом из боковых малых элементов (28) выполнена вторая поперечная канавка (40), содержащая широкий участок (42) и узкий участок (44). Уменьшение фрагментации резины и образования трещин в боковых малых элементах (28) достигается за счет формирования участка (54) с приподнятым дном на периферии первого остроугольного участка (50) и формирования первого скошенного участка (56А) на остром конце первого остроугольного участка (50). 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 13 ил.
Наверх