Всесезонная пневматическая шина автомобильного колеса



Всесезонная пневматическая шина автомобильного колеса
Всесезонная пневматическая шина автомобильного колеса

 


Владельцы патента RU 2564790:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (RU)
Балабин Игорь Венедиктович (RU)

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к конструкции пневматических шипованных шин автомобильных колес, предназначенных для эксплуатации в различных погодных и/или дорожных условиях. Пневматическая шипованная шина выполнена с возможностью изменения характера опорной площади беговой дорожки путем изменения внутреннего рабочего давления, в которой шипы установлены по краям беговой дорожки протектора в один ряд в каждом ряду плечевых шашек протектора. При пониженном рабочем давлении в шине на 0,03 МПа относительно среднего уровня номинального давления шипы находятся в зоне контакта беговой дорожки протектора с дорожным покрытием и входят в зацепление с ним. При создании внутри шины повышенного рабочего давления на 0,03 МПа от среднего уровня номинального давления характер опорной площади беговой дорожки изменяется, и шипы выведены из зоны контакта с дорогой. Достигается надежность сцепления беговой дорожки шины с поверхностью дороги в любых погодных условиях, безопасность и эффективность шин как в зимних, так и в летних условиях эксплуатации. 2 ил.

 

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности, к конструкции пневматических шипованных шин автомобильных колес, предназначенных для эксплуатации в различных погодных и/или дорожных условиях.

Известны пневматические шипованные шины, конструкции которых направлены на решение задачи обеспечения надежного сцепления автомобильных колес с дорогой при любых изменениях погодных и/или дорожных условий за счет выполнения в них шипов выдвигающимися из протектора шины или убирающимися внутрь протектора.

Так известна шина (RU №2403151, 2010 г.), в которой каждый шип установлен внутри корпуса, имеющего эластомерный отсек и пружину, взаимодействующую с эластомером, содержащим, например, воду, которая должна, застывая при отрицательной температуре окружающей среды и расширяясь, воздействовать на тыльную сторону шипа, выдвигая его наружу для взаимодействия с дорогой. В случае же положительных температур окружающей среды имеет место обратный эффект, и шипы выходят из зацепления с дорогой, углубляясь внутрь протектора.

Используемый в этом аналоге принцип регулирования положения шипа недостаточно надежен, поскольку при работающей шине температура воды может существенно отличаться от ожидаемой даже при отрицательной температуре окружающей среды, сводя на нет регулирующий фактор.

Известна шина (RU №2457117, 2012 г.), в которой металлические шипы завулканизированы в полиуретановой волнообразной пружине, и выдвижение шипов осуществляется при воздействии на пружину давления расположенной внутри шины резиновой камеры с изменяемым вручную или автоматически давлением. Недостаток такой шины состоит в том, что, во-первых, жесткость полиуретановых пружин весьма зависима от температуры окружающей среды, и может нарушать требуемый режим работы, а во-вторых, наличие скользящих пар «корпус шипа - втулка в шине», как показывает практика эксплуатации, будет закоксовываться, нарушая работу этого соединения.

Известная из описания к патенту RU №2472635, 2013 г. шина имеет два ряда размещенных в кольцевых углублениях резинового протектора выдвижных шипов специальной конструкции: с раздвоенными и поперечными окончаниями. Шипы каждого ряда установлены над специальной внутренней пневматической камерой, и изменением давления с помощью механизма синхронного изменения объема и давления в камерах осуществляется синхронное выдвижение шипов. Такая конструкция шины отличается конструктивной сложностью, что в итоге ведет к усложнению конструкции колеса в целом. К тому же кольцевые пневматические камеры не в состоянии обеспечить достаточно жесткую опору для выдвинутых шипов, что снижает эффективность их работы.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) изобретения определена шина, выполненная с возможностью изменения характера опорной площади беговой дорожки путем изменения внутреннего рабочего давления, содержащая протектор и установленные в нем шипы (RU №2055750, 1996 г).

В прототипе шипы противоскольжения установлены в центральной части протектора (беговой дорожки) на несущем элементе, выполненном в виде гибкого и нерастяжимого в окружном направлении кольца из прочного материала, расположенного в кольцевой продольной канавке протектора по окружности шины, диаметр которой меньше диаметра дна кольцевой канавки ненакачанной шины. После размещения кольца с шипами противоскольжения в канавке ненакачанной шины и последующего ее накачивания до величины максимально допускаемого рабочего давления диаметр шины будет увеличиваться, тогда как диаметр кольцевой канавки, несущей нерастяжимое кольцо с шипами, остается неизменным - в результате шипы выходят из зацепления с дорожным покрытием. Снижение же давления воздуха в шине до минимального допустимого значения обеспечивает изменения характера опорной площади беговой дорожки (перемещение контакта в центр беговой дорожки шины) и шипы входят в зацепление с дорогой, обеспечивая сцепление шин со скользким дорожным покрытием.

К недостатку прототипа следует отнести то обстоятельство, что использование кольца, надеваемого на протектор, уже само по себе содержит негатив, исключающий надежную работу такого соединения из-за повышения температуры при езде и, соответственно, интенсивного трения между кольцом и протектором в зоне контакта катящейся шины с дорожным основанием. Это приводит к выходу из строя шин, что подтвердили испытания, проведенные в свое время, радиальных шин PC, у которых имел место массовый разрыв протекторных колец.

К тому же установка кольца с шипами в средней части беговой дорожки шины ведет к снижению эффективности работы шипов по причине малой радиальной жесткости этой зоны протектора, что делает не безопасным использование такой шины в зимний сезон (сезон гололедиц на дорогах).

Задача, решаемая изобретением, направлена на создание всесезонной шипованной пневматической шины.

Технический результат, получаемый от реализации изобретения, заключается в повышении эффективности шины и снижении денежных затрат.

Технический результат достигается тем, что во всесезонной пневматической шине, содержащей протектор и шипы противоскольжения и выполненной с возможностью изменения характера опорной площади беговой дорожки путем изменения внутреннего рабочего давления, шипы установлены по краям беговой дорожки протектора в один ряд в каждом ряду плечевых шашек протектора с возможностью обеспечения контакта с поверхностью движения при пониженном рабочем давлении относительно среднего уровня номинального давления по меньшей мере на 0,03 МПа и выведены из зоны контакта при повышении рабочего давления по меньшей мере на 0,03 МПа от среднего уровня номинального давления.

В предлагаемой в соответствии с формулой изобретения конструкции пневматической шины, устранены недостатки, указанных выше аналогов и прототипа. Ее конструкция отличается простотой, не содержит никаких дополнительных деталей и механизмов, кроме шипов противоскольжения, которые вступают в зацепление с поверхностью дороги при пониженном значении рабочего диапазона давления, и при повышенном значении диапазона рабочего давления выходят из зацепления с покрытием дороги, обеспечивая сохранность шипов и дорожного полотна и надежность сцепления беговой дорожки шины с поверхностью дороги, свободной от ледяного и снежного слоя, обеспечивая таким образом безопасность эксплуатации как в зимних, так и в летних условиях и не требуя сезонной перестановки шин, что исключает дополнительные финансовые затраты на приобретение комплекта зимних шин и расходы на перестановку зимних и летних шин.

На представленных чертежах: на фиг. 1 дан общий вид предлагаемой шины (сечение); на фиг. 2 - схема взаимодействия шипов с дорогой: а) при максимальном значении рабочего диапазона давления воздуха; б) при минимальном значении рабочего диапазона давления воздуха.

Предлагаемая пневматическая шина (фиг. 1) содержит протектор 1, универсальный рисунок которого имеет по бокам ряд плечевых шашек 2. В каждой из плечевых шашек 2 установлены шипы 3, так, что по каждому краю беговой дорожки протектора образуют ряд.

При создании внутри шины пониженного рабочего давления на уровне по меньшей мере на 0,03 МПа относительно среднего уровня номинального давления, предусмотренного для конкретного вида шины, беговая дорожка протектора 1 имеет максимальное значение, шипы 3 взаимодействуют с дорожным покрытием по краевым зонам (фиг. 2б) и способствуют увеличению степени сцепления автомобильного колеса с дорогой. При увеличении рабочего давления внутри шины относительно среднего уровня номинального давления, предусмотренного для конкретного вида шины по меньшей мере на 0,03 МПа беговая дорожка формируется в центральной части протектора и шипы 3 выведены из зоны контакта колеса с дорогой (фиг. 2а).

Механизм избирательного режима работы шипов в предлагаемой настоящим изобретением шине обеспечивается свойством пневматических шин, состоящим в изменении характера взаимодействия, который зависит от величины внутреннего давления воздуха: при снижении давления воздуха равнодействующая силового контакта смещается к крайним плечевым зонам, а при повышенном - силовой контакт переходит в центральную область беговой дорожки. Это свойство общеизвестно и описано в различных источниках литературы, например в монографии Й. Раймпеля «Шасси автомобиля», (М.: Машиностроение, 1986 г., с.157, рис. 5.2), из которой заимствована указанная на фиг. 2 схема.

Работа шипов, расположенных в крайних зонах, является наиболее эффективной, что и подтверждается мировой практикой эксплуатации.

Пневматическая шина, содержащая протектор и шипы противоскольжения, выполненная с возможностью изменения характера опорной площади беговой дорожки путем изменения внутреннего рабочего давления, отличающаяся тем, что в ней шипы установлены по краям беговой дорожки протектора в один ряд в каждом ряду плечевых шашек протектора с возможностью обеспечения контакта с поверхностью движения при пониженном рабочем давлении по меньшей мере на 0,03 МПа относительно среднего уровня номинального давления и выведены из зоны контакта при повышении рабочего давления по меньшей мере на 0,03 МПа от среднего уровня номинального давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к зимней шине транспортного средства, снабженной шипами. Количество шипов в шине превышает величину, установленную в изменении от 1 июня 2009 года к Приказу 408/2003 Министерства транспорта и коммуникаций Финляндии о шипах для шин транспортных средств.

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильной шины. Рисунок протектора включает первые канавки грунтозацепа, которые проходят от соответствующих концов на внешней стороне в поперечном направлении шины первых наклонных канавок в первом направлении в продольном направлении шины, а также под наклоном в направлении внешней стороны в поперечном направлении шины вплоть до краев площади зацепления с дорожным покрытием и имеют угол, образованный с поперечным направлением шины, который меньше угла, образованного с поперечным направлением шины первыми наклонными канавками.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шип включает в себя колоннообразный корпус (2), предназначенный для крепления к поверхности протектора шины, и штифт (3), выступающий в направлении вдоль центральной оси (X) колоннообразного корпуса (2) из его другой торцевой грани (20).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Шипованная шина содержит радиоуправляемые шипы, размещаемые в предварительно подготовленных гнездах на поверхности протектора.

Изобретение относится к конструкции шипованной автомобильной шины. Пневматическая шина содержит протектор, имеющий множество гнезд для вставки шипов, и множество шипов, вставленных в эти гнезда.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Шипованная шина содержит гибкий фиксирующий браслет, который крепится методом вулканизации с внутренней стороны шины вдоль поверхности протектора.

Изобретение относится к шипованной автомобильной пневматической шине. На протекторе пневматической шины выполнено множество гнезд для вставки шипов в наружную поверхность протектора пневматической шины и множество шипов, вставленных в данные гнезда.

Изобретение относится к способу и устройству для оснащения поверхности профиля протектора пневматических шин. Шип противоскольжения выполнен с основанием шипа противоскольжения и головкой шипа противоскольжения.

Шип содержит корпус, проходящий в осевом направлении, и штифт, при этом корпус шипа содержит нижнюю часть, среднюю часть и головку, имеющую верхнюю поверхность. Штифт выступает за верхнюю поверхность головки, причем, если смотреть сверху на головку, (i) положение центра тяжести головки смещено вбок от центра тяжести нижней части, или (ii) положение центра тяжести штифта смещено вбок от центра тяжести нижней части, или (iii) положение центра тяжести штифта смещено вбок от центра тяжести головки, или (iv) положение центра тяжести средней части смещено вбок от центра тяжести нижней части.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Заранее задают определенное количество горизонтальных параллельных прямых (101-106), а также, по меньшей мере, первую базовую кривую (110), которая пересекает горизонтальные параллельные прямые во множестве точек пересечения.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. По меньшей мере, часть элементов рисунка протектора шины выполнена из войлока, волокна которого выбраны из группы, состоящей из текстильных волокон, минеральных волокон и их смесей. Технический результат - улучшение сцепления шин с мокрой дорогой без ухудшения характеристик шин, таких как устойчивость, сопротивление износу и качению. 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шип шины содержит корпус, стержень, выступающий из корпуса, и по меньшей мере одно отверстие, образованное на верхней поверхности стержня, проходящее в осевом направлении стержня. При этом максимальная высота, измеряемая от одной из торцевых сторон корпуса до верхней поверхности стержня, является h (мм), а максимальная глубина отверстия, образованного на верхней поверхности стержня, является d (мм), то тогда 0,1≤d/h≤0,5. Технический результат - улучшение тормозных показателей шины на обледенелой дороге. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 26 ил., 1 табл.
Изобретение относится к зимней шине для легкового автомобиля, снабженной шипами. Количество шипов в шине превышает величину, указанную в изменении от 1 июня 2009 года к Приказу 408/2003 Министерства транспорта и коммуникаций Финляндии о шипах для шин транспортных средств, так, что зимняя шина содержит более 50 шипов на один метр окружности качения шины. Изобретение относится также к шипу для шины, головка которого является износостойкой и имеет площадь поперечного сечения менее чем 3.14 мм2. Технический результат - улучшение сцепления с дорожным покрытием в зимний период времени при уменьшении износа дорожного покрытия. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к пневматической шине, снабженной отверстиями под шип, более конкретно к сочетанию рисунка протектора и расположения отверстий под шип. Пневматическая шина снабжена рисунком проектора, в котором каждая половина протектора, представляющая собой одну из половин рисунка протектора с каждой стороны экватора шины, состоит из повторяющихся элементов рисунка, расположенных в продольном направлении шины. Повторяющиеся элементы рисунка имеют по меньшей мере две различные длины продольного шага, и каждый повторяющийся элемент рисунка снабжен по меньшей мере одним отверстием под шип. Достигается улучшение характеристики шины на заснеженной и обледенелой дороге, а также шумовой характеристики. 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шип содержит корпус в виде полой тонкостенной втулки, выполненной из листового металла методом глубокой вытяжки и имеющей фланец в нижней ее части с центральным отверстием с диаметром, меньшим диаметра износостойкой вставки, которая выполнена в форме усеченного конуса и размещена во втулке со стороны, противоположной фланцу. Большее основание износостойкой вставки размещено во втулке со стороны фланца, при этом диаметр втулки на участке от большего основания износостойкой вставки до фланца меньше диаметра большего основания износостойкой вставки. Втулка на участке размещения износостойкой вставки выполнена с конусной наружной поверхностью с мнимой вершиной, расположенной со стороны меньшего основания износостойкой вставки. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности шипа противоскольжения и повышение его эффективности при взаимодействии с дорожным покрытием. 13 ил.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шип содержит корпус с центральным отверстием, в котором с одной его стороны закреплена износостойкая вставка в форме усеченного конуса или пирамиды, а на другом конце он выполнен с фланцем. Корпус выполнен цилиндрическим. Центральное отверстие со стороны фланца выполнено цилиндрическим постоянного диаметра с образованием толщины стенки корпуса на участке этого цилиндрического отверстия меньшей толщины стенки корпуса на участке размещения износостойкой вставки. Во втором варианте выполнения изобретения вместе с совокупностью признаков, упомянутых выше, толщина фланца корпуса выполнена уменьшающейся в направлении от цилиндрического отверстия к его периферийной части, а стенка корпуса на участке цилиндрического отверстия выполнена вогнутой в направлении к продольной оси корпуса по крайней мере на части длины этого участка. Технический результат - повышение эксплуатационных показателей шипа противоскольжения за счет облегчения его веса и снижения удельного давления на дорожное покрытие. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к шинам для транспортных средств. Шина включает резино-кордовое основание с рисунком наружной поверхности, контактирующей с полотном дороги, и содержащим на своей наружной поверхности сжимающиеся и распрямляющиеся при вращении колеса площадки. Рисунок наружной поверхности шины выполнен в виде клиньев. Достигается повышение эксплуатационных и скоростных характеристик за счет нагрузки на шину в месте контакта и направления транспорта в сторону прямолинейного движения. 15 ил., 1 табл.
Наверх