Пневматическая шина
Изобретение относится к автомобильному транспорту. Пневматическая шина (1) включает в себя два сердечника (11, 11) бортов, слой (13) каркаса, проходящий между двумя сердечниками (11, 11) бортов, и брекерный слой (14), включающий в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев (141-144) брекера, имеющих стальные корды брекера, покрытые резиновым покрытием. Брекерный слой расположен на стороне слоя (13) каркаса, наружной в радиальном направлении шины. Расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера (четвертого брекера (144)) и соседнего слоя брекера (третьего брекера (143)) находится в таком соотношении с максимальной величиной (ϕmax) наружных диаметров (ϕ4, ϕ3) кордов (1441, 1431) брекера в самом наружном слое (144) брекера и соседнем слое (143) брекера, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80. Максимальная величина ϕmax наружных диаметров кордов брекера находится в диапазоне 1,50 мм ≤ Ga/ϕmax ≤ 6,00 мм. Технический результат – повышение долговечности шины. 3 н. и 37 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Настоящее техническое решение относится к пневматической шине и, в частности, к пневматической шине с улучшенной характеристикой долговечности.
Уровень техники
Радиальные шины для строительных транспортных средств, как правило, используются в течение длительного промежутка времени в условиях тяжелых нагрузок и плохих дорог и, таким образом, требуют высоких характеристик долговечности. В частности, крайне востребовано подавление возникновения отслаивания (отслаивания края брекера) краевой части слоя брекера.
Техническое решение, описанное в патенте Японии № 3064108 В, представляет собой обычную радиальную шину для строительных транспортных средств.
Сущность изобретения
В соответствии с настоящим техническим решением предложена пневматическая шина с улучшенной характеристикой долговечности.
Пневматическая шина в соответствии с настоящим техническим решением включает в себя: два сердечника бортов; слой каркаса, проходящий между двумя сердечниками бортов, и брекерный слой, включающий в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев брекера, имеющих стальные корды брекера, покрытые резиновым покрытием, при этом брекерный слой расположен на стороне слоя каркаса, наружной в радиальном направлении шины. Когда в подобной пневматической шине слой брекера, расположенный дальше всего от центра в радиальном направлении шины, назван самым наружным слоем брекера, и слой брекера, расположенный со стороны самого наружного слоя брекера, внутренней в радиальном направлении шины, назван соседним слоем брекера, расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера и соседнего слоя брекера находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80.
В пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера и соседнего слоя брекера отрегулировано соответствующим образом, в результате чего уменьшается натяжение, которое возникает между данными слоями брекера во время движения качения шины. В результате этого обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что возникновение отслаивания подавляется, и характеристика долговечности шины улучшается.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего технического решения;
Фиг.2 - разъясняющий вид, иллюстрирующий брекерный слой пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1;
Фиг.3 - разъясняющий вид, иллюстрирующий брекерный слой пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1;
Фиг.4 - разъясняющий вид, иллюстрирующий брекерный слой пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1;
Фиг.5 - разъясняющий вид, иллюстрирующий модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1;
Фиг.6 - разъясняющий вид, иллюстрирующий модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1; и
Фиг.7 - таблица, показывающая результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантом осуществления настоящего технического решения.
Подробное описание изобретения
В дальнейшем настоящее техническое решение будет описано подробно со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что настоящее техническое решение не ограничено нижеприведенным вариантом осуществления. Кроме того, компоненты варианта осуществления включают компоненты, заменяемые и очевидно замененные при одновременном сохранении идентичности технического решения. Кроме того, множество модифицированных примеров, описанных в варианте осуществления, могут быть скомбинированы вместе желательным образом при условии, что они очевидны для специалистов в данной области техники.
Пневматическая шина
Фиг. 1 представляет собой сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего технического решения. Фиг. 1 иллюстрирует зону сечения, расположенную с одной стороны в радиальном направлении шины. Кроме того, фиг. 1 иллюстрирует радиальную шину для строительных транспортных средств, называемую шиной для бездорожья, в качестве примера пневматической шины.
Следует отметить, что на фиг. 1 сечение в меридиональном направлении шины обозначает сечение, когда шина разрезана вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (непроиллюстрированную). Кроме того, символ CL соответствует экваториальной плоскости шины и относится к плоскости, ортогональной к радиальному направлению шины и проходящей через точку шины, центральную в направлении оси вращения шины. Кроме того, направление ширины шины относится к направлению, параллельному оси вращения шины, и радиальное направление шины относится к направлению, ортогональному к оси вращения шины.
Пневматическая шина 1 включает в себя два сердечника 11, 11 бортов, имеющие кольцевые конструктивные элементы, которые сцентрированы вокруг оси вращения шины, два наполнительных шнура 12, 12 бортов, слой 13 каркаса, брекерный слой 14, резиновый протектор 15, две резиновые боковины 16, 16 и два буферных резиновых элемента 17, 17 для обода (см. фиг. 1). Следует отметить, что границы между наполнительными шнурами 12 бортов, резиновым протектором 15, резиновыми боковинами 16 и буферными резиновыми элементами 17 для обода не проиллюстрированы.
Два сердечника 11, 11 бортов представляют собой кольцевые элементы, образованные посредством связывания в пучок множества бортовых проволок, и образуют сердечники левой и правой бортовых частей. Два наполнительных шнура 12, 12 бортов расположены на наружных - в радиальном направлении шины - перифериях двух сердечников 11, 11 бортов для усиления бортовых частей.
Слой 13 каркаса проходит между левым и правым сердечниками 11, 11 бортов в виде тороида, образуя каркас для шины. Кроме того, обе краевые части слоя 13 каркаса загнуты от внутренней стороны к наружной стороне в радиальном направлении шины для охватывания сердечников 11 бортов и наполнительных шнуров 12 бортов и закреплены. Кроме того, слой 13 каркаса образован множеством кордов каркаса, образованных из стали, покрытых резиновым покрытием и подвергнутых процессу прикатки. Слой 13 каркаса имеет угол каркаса (угол наклона направления волокон корда каркаса относительно направления по окружности шины), абсолютная величина которого составляет не менее 85 градусов и не более 95 градусов.
Брекерный слой 14 включает в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев 141-144 брекера и расположен так, что он проходит поверх наружной периферии слоя 13 каркаса. Как правило, в шине для бездорожья от четырех до восьми слоев брекера соединены путем ламинирования для образования брекерного слоя 14 (не проиллюстрировано). Структура брекерного слоя 14 будет описана далее.
Резиновый протектор 15 расположен на периферии слоя 13 каркаса и брекерного слоя 14, наружной в радиальном направлении шины, и образует протекторную часть шины. Две резиновые боковины 16, 16 расположены с каждой стороны слоя 13 каркаса, наружной в направлении ширины шины, для образования частей, представляющих собой левую и правую боковины. Два буферных резиновых элемента 17, 17 для обода расположены с каждой внутренней - в радиальном направлении шины - стороны загнутой части сердечников 11, 11 левого и правого бортов и слоя 13 каркаса для образования поверхности контакта левой и правой бортовых частей относительно борта обода.
Брекерный слой
Фиг. 2 и 3 представляют собой разъясняющие виды, иллюстрирующие брекерный слой пневматической шины, показанной на фиг.1. Из данных чертежей фиг. 2 иллюстрирует увеличенный вид краевой зоны брекерного слоя 14, а фиг. 3 иллюстрирует многослойную структуру брекерного слоя 14. На фиг. 3 штриховка, показанная в каждом из слоев 141-144 брекера, схематически иллюстрирует структуру размещения кордов брекера.
Как проиллюстрировано на фиг. 2 и 3, в конфигурации с фиг. 1 брекерный слой 14 образован из четырех слоев 141-144 брекера, соединенных путем ламинирования, и расположен так, что он проходит над наружной периферией слоя 13 каркаса. В данном случае эти слои 141-144 брекера названы первым брекером 141, вторым брекером 142, третьим брекером 143 и четвертым брекером 144 в порядке от стороны, внутренней в радиальном направлении шины.
Кроме того, слой брекера, расположенный дальше всего от центра в радиальном направлении шины, назван самым наружным слоем брекера, и соседний слой брекера, расположенный со стороны, внутренней в радиальном направлении шины относительно самого наружного слоя брекера, назван соседним слоем брекера. В конфигурации с фиг. 1 четвертый брекер 144 представляет собой самый наружный слой брекера, и третий брекер 143 представляет собой соседний слой брекера.
Каждый из слоев 141-144 брекера представляет собой элемент, образованный стальными кордами, покрытыми резиновым покрытием и подвергнутыми процессу прикатки (см. фиг. 3).
Угол брекера самого наружного слоя 144 брекера предпочтительно является наименьшим среди всех углов брекера слоев 141-144 брекера. При этом угол брекера самого наружного слоя 144 брекера и угол брекера любого из остальных слоев брекера могут быть одинаковыми. Кроме того, угол брекера самого наружного слоя 144 брекера по абсолютной величине предпочтительно находится в диапазоне значений от не менее 16 градусов до не более 20 градусов.
Кроме того, разность абсолютных величин угла брекера самого наружного слоя 144 брекера и угла брекера соседнего слоя 143 брекера предпочтительно составляет не менее 3 градусов. Как проиллюстрировано на фиг. 3, каждый из слоев 141-144 брекера имеет угол брекера со знаком, отличающимся от знака угла брекера соседнего слоя брекера. Слои брекера соединены путем ламинирования так, что направления наклона кордов брекера в горизонтальном направлении изменяются на противоположные с чередованием. Соответственно, образуется структура с перекрестно армированными слоями, обеспечивающая повышение конструкционной прочности брекерного слоя 14.
Следует отметить, что в радиальной шине для строительных транспортных средств наружный диаметр ϕ кордов брекера, предусмотренных в слоях 141-144 брекера, находится в диапазоне 1,50 мм ≤ ϕ ≤ 6,00 мм. При этом корды брекера в каждом из слоев 141-144 брекера могут иметь одинаковые наружные диаметры ϕ или наружные диаметры ϕ, которые отличаются друг от друга.
Когда корд брекера сформирован из множества кордов, скрученных вместе, наружный диаметр корда брекера измеряют как диаметр окружности, которая описывает корд брекера в сечении в радиальном направлении.
Кроме того, в радиальной шине для строительных транспортных средств относительное удлинение Е при разрыве кордов брекера, предусмотренных в слоях 141-144 брекера, находится в диапазоне 270% ≤ Е ≤ 410%.
Относительное удлинение при разрыве измеряют посредством выполнения испытания на растяжение, соответствующего JIS-K7161 (JIS - Японский промышленный стандарт), с использованием машины для испытаний на растяжение (INSTRON 5585H, изготавливаемой Instron Corp.) при скорости растягивания, составляющей 2 мм/мин.
Кроме того, в радиальной шине для строительных транспортных средств напряжение Mb при относительном удлинении резинового покрытия слоев 141-144 брекера на 100% находится в диапазоне 3,0 МПа ≤ Mb ≤ 4,5 МПа.
Напряжение измеряют посредством испытания на растяжение при температуре внутри помещения в соответствии с JIS-К6251 (с использованием гантелеобразных элементов №3).
Кроме того, в конфигурации с фиг. 3 второй брекер 142 имеет конструкцию с самой большой шириной, и четвертый брекер 144, который представляет собой самый наружный слой брекера, имеет конструкцию с самой малой шириной. Следовательно, первый брекер 141 имеет конструкцию, которая имеет меньшую ширину по сравнению с конструкцией второго брекера 142. Кроме того, третий брекер 143 имеет конструкцию, которая имеет меньшую ширину по сравнению с конструкцией второго брекера 142 и большую ширину по сравнению с конструкцией четвертого брекера 144.
Кроме того, брекерные краевые амортизирующие прокладки 19, 19 соответственно вставлены между левыми и правыми краевыми частями первого брекера 141 и второго брекера 142 и левыми и правыми краевыми частями третьего брекера 143 и второго брекера 142. Соответственно, краевая часть первого брекера 141 и краевая часть третьего брекера 143 расположены так, что они отделены от второго брекера 142. Кроме того, напряжение Мс брекерной краевой амортизирующей прокладки 19 предпочтительно находится в соотношении Мс ≤ Mb и более предпочтительно Мс < Mb относительно напряжения Mb резинового покрытия соседнего слоя брекера. Соответственно, концентрация напряжений на краевой части слоя брекера уменьшается, и подавляется возникновение отслаивания.
Расстояние между кордами слоев брекера
Фиг. 4 представляет собой разъясняющий вид, иллюстрирующий брекерный слой пневматической шины, показанной на фиг. 1. Фиг. 4 схематически иллюстрирует структуру размещения кордов брекера и резинового покрытия, которые образуют каждый из слоев 141-144 брекера.
Радиальные шины для строительных транспортных средств, как правило, используются в течение длительного промежутка времени в условиях тяжелых нагрузок и плохих дорог и, таким образом, требуют высоких характеристик долговечности. В частности, крайне востребовано подавление возникновения отслаивания (отслаивания края брекера) краевой части слоя брекера.
Следовательно, пневматическая шина 1 включает в себя нижеуказанную конструкцию борта для улучшения характеристик долговечности (см. фиг. 4).
Во-первых, в конфигурации с фиг. 4 задано расстояние Ga между кордами четвертого брекера 144, который представляет собой самый наружный слой брекера, и третьего брекера 143, который представляет собой соседний слой брекера.
Расстояние между кордами представляет собой толщину резинового материала между кордами брекера, предусмотренными в соседних слоях брекера, и измеряется при шине, установленной на определенном ободе и накачанной до определенного внутреннего давления, при отсутствии нагрузки. В частности, используют саму шину, и ее фиксируют посредством ленты или тому подобного до воображаемой линии профиля шины, измеряемого, например, посредством лазерного профилометра. Далее, для соседних слоев брекера, подлежащих измерению, расстояние в радиальном направлении шины между местом расположения верхнего края корда брекера в слое брекера, расположенном со стороны, внутренней в радиальном направлении шины, и местом расположения нижнего края корда брекера в слое брекера, расположенном со стороны, наружной в радиальном направлении шины, измеряют, используя толщиномер или тому подобное, и полученное значение рассматривают как расстояние между кордами. Лазерный профилометр, используемый в данном случае, представляет собой устройство для измерения профиля шины (изготавливаемое Matsuo Co., Ltd.).
Под заданным ободом имеется в виду «применимый обод», определенный Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «расчетный обод», определенный Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA (США)), или «мерное колесо», определенное Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). Под заданным внутренним давлением имеется в виду «максимальное давление воздуха», определяемое JATMA, максимальная величина в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определяемых TRA, или «давления накачивания», определяемые ETRTO. Под заданной нагрузкой имеется в виду «максимальная нагрузочная способность», определяемая JATMA, максимальная величина в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определяемых TRA, или «нагрузочная способность», определяемая ETRTO. Однако для JATMA в случае шин для пассажирских автомобилей заданное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, составляющее 180 кПа, и заданная нагрузка составляет 88% от максимальной нагрузочной способности.
Кроме того, задана максимальная величина ϕmax наружных диаметров кордов брекера, предусмотренных в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера. Соответственно, в конфигурации с фиг.4 сравнивают наружный диаметр ϕ4 корда 1441 брекера в четвертом брекере 144 и наружный диаметр ϕ3 корда 1431 брекера в третьем брекере 143, и больший из двух выбирают в качестве максимальной величины ϕmax.
При этом расстояние Ga между кордами самого наружного слоя 144 брекера и соседнего слоя 143 брекера и максимальная величина ϕmax наружных диаметров кордов брекера находятся в таком соотношении, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80. Кроме того, отношение Ga/ϕmax находится в пределах 1,30 ≤ Ga ϕmax ≤ 1,80.
Кроме того, отношение между расстоянием (непроиллюстрированным) между кордами другой группы соседних слоев 141, 142 (142, 143) брекера и максимальной величиной наружных диаметров кордов брекера в двух слоях 141, 142 (142, 143) брекера, которые образуют данное расстояние между кордами, предпочтительно находится в диапазоне значений от не менее 0,3 до не более 0,7. Соответственно, отношение между расстоянием между кордами соседних слоев брекера и максимальной величиной наружных диаметров кордов брекера задано наибольшим для самого наружного слоя 144 брекера и соседнего слоя 143 брекера.
В вышеописанной конфигурации расстояние Ga между кордами самого наружного слоя 144 брекера и соседнего слоя 143 брекера отрегулировано соответствующим образом, в результате чего уменьшается натяжение, которое возникает между данными слоями брекера во время движения качения шины. В результате подавляется возникновение отслаивания.
Следует отметить, что в конфигурации с фиг.1, как проиллюстрировано на фиг.2 и фиг.4, расстояние Ga между кордами самого наружного слоя 144 брекера и соседнего слоя 143 брекера является по существу постоянным в зоне размещения самого наружного слоя 144 брекера. Следовательно, во всей зоне размещения самого наружного слоя 144 брекера отношение Ga/ϕmax задано в вышеописанном диапазоне.
Тем не менее расстояние Ga между кордами самого наружного слоя 144 брекера и соседнего слоя 143 брекера и отношение Ga/ϕmax не ограничены вышеуказанными и могут быть заданы в вышеописанных диапазонах, по меньшей мере, для обеих краевых частей самого наружного слоя 144 брекера. Соответственно, может эффективно подавляться отслаивание краевой части самого наружного слоя 144 брекера, которая особенно подвержена отслаиванию.
Ударопоглощающая резина
В данной пневматической шине 1, как проиллюстрировано на фиг.2-4, брекерный слой 14 включает в себя ударопоглощающую резину 146. Данная ударопоглощающая резина 146 представляет собой элемент, который расположен между самым наружным слоем 144 брекера и соседним слоем 143 брекера и регулирует расстояние Ga между кордами.
Кроме того, в вышеописанной конфигурации напряжение Md ударопоглощающей резины 146 предпочтительно находится в соотношении Md ≤ Mb и более предпочтительно - Md < Mb относительно напряжения Mb резинового покрытия 1442 самого наружного слоя 144 брекера. Кроме того, напряжение Md ударопоглощающей резины 146 предпочтительно находится в диапазоне 3,0 МПа ≤ Md ≤ 4,0 МПа.
Кроме того, толщина Ga' (непроиллюстрированная) ударопоглощающей резины 146 предпочтительно находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера, предусмотренных в самом наружном слое 144 брекера и соседнем слое 143 брекера, что 0,45 ≤ Ga’/ϕmax ≤ 1,00.
Например, в конфигурации по фиг.2-4 ударопоглощающая резина 146 имеет большую ширину по сравнению с самым наружным слоем 144 брекера и меньшую ширину по сравнению с соседним слоем 143 брекера и размещена на всей зоне самого наружного слоя 144 брекера. Кроме того, ударопоглощающая резина 146 имеет однослойную структуру и имеет одинаковую толщину Ga'.
Модифицированный пример
Фиг. 5 и 6 представляют собой разъясняющие виды, иллюстрирующие модифицированный пример пневматической шины, показанной на фиг. 1. Фиг. 5 иллюстрирует увеличенный вид краевой зоны брекерного слоя 14. Фиг. 6 схематически иллюстрирует структуру размещения кордов брекера и резинового покрытия, которые образуют каждый из слоев 141-144 брекера.
В данной пневматической шине 1, как проиллюстрировано на фиг.5, брекерный слой 14 может иметь защитный слой 147.
Защитный слой 147 расположен так, что он закрывает сторону самого наружного слоя 144 брекера, наружную в радиальном направлении шины, и защищает остальные слои 141-144 брекера. Кроме того, защитный слой 147 образован стальными кордами, покрытыми резиновым покрытием и подвергнутыми процессу прикатки. Защитный слой 147, как проиллюстрировано на фиг. 5, расположен так, что он закрывает всю зону ширин брекера в остальных слоях 141-144 брекера, которые образуют упрочняющий элемент. Кроме того, защитный слой 147 в сравнении с остальными слоями 141-144 брекера отличается тем, что защитный слой 147 представляет собой слой брекера, образованный из стальных кордов, имеющих относительное удлинение при разрыве, составляющее не менее 3%.
Кроме того, в конфигурации с фиг. 2-4, как описано выше, брекерный слой 14 включает в себя ударопоглощающую резину 146, которая размещена между самым наружным слоем 144 брекера и соседним слоем 143 брекера и регулирует расстояние Ga между кордами. Подобная конфигурация обеспечивает возможность легкого регулирования расстояния Ga между кордами и, следовательно, является предпочтительной.
Однако настоящее техническое решение не ограничено вышеизложенным, при этом ударопоглощающая резина 146 может быть исключена и регулирование расстояния Ga между кордами может осуществляться за счет увеличения толщины резиновых покрытий 1442, 1432 слоев 144, 143 брекера, как проиллюстрировано на фиг.6.
Эффект
Как описано выше, пневматическая шина 1 включает в себя два сердечника 11, 11 бортов, слой 13 каркаса, проходящий между двумя сердечниками 11, 11 бортов, и брекерный слой 14, включающий в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев 141-144 брекера, имеющих стальные корды брекера, покрытые резиновым покрытием, при этом брекерный слой 14 расположен на стороне слоя 13 каркаса, наружной в радиальном направлении шины (см. фиг. 1-3). Кроме того, расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера (четвертого брекера 144) и соседнего слоя брекера (третьего брекера 143) находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров ϕ3, ϕ4 кордов 1431, 1441 брекера в самом наружном слое 144 брекера и соседнем слое 143 брекера, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80 (см. фиг. 4).
В такой конфигурации расстояние Ga между кордами самого наружного слоя 144 брекера и соседнего слоя 143 брекера отрегулировано соответствующим образом, в результате чего уменьшается натяжение, которое возникает между данными слоями 144, 143 брекера во время движения качения шины. В результате достигается преимущество, заключающееся в подавлении возникновения отслаивания и улучшении характеристики долговечности шины. То есть, вследствие соотношения 0,80 ≤ Ga/ϕmax соответствующим образом поддерживается расстояние Ga между кордами в самом наружном слое 144 брекера. Кроме того, вследствие соотношения Ga/ϕmax ≤ 1,80 эффект скрепления, обеспечиваемый самым наружным слоем 144 брекера, сохраняется соответствующим образом, и натяжение между остальными слоями 141-143 брекера подавляется. Соответственно, возникновение отслаивания эффективно подавляется.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 максимальная величина ϕmax наружных диаметров ϕ4, ϕ3 кордов 1441, 1431 брекера предпочтительно находится в диапазоне 1,50 мм ≤ ϕmax ≤ 6,00 мм и более предпочтительно - в диапазоне 1,55 мм ≤ ϕmax ≤ 5,00 мм (см. фиг. 4). Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что наружные диаметры ϕ4, ϕ3 кордов 1441, 1431 брекера отрегулированы надлежащим образом.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 напряжение Mb при относительном удлинении резинового покрытия 1442 самого наружного слоя 144 брекера на 100% предпочтительно находится в диапазоне 3,0 МПа ≤ Mb ≤ 4,5 МПа и более предпочтительно - в диапазоне 3,3 МПа ≤ Mb ≤ 4,3 МПа. Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что напряжение Mb резинового покрытия 1442 отрегулировано надлежащим образом.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 относительное удлинение Е при разрыве корда 1441 брекера в самом наружном слое 144 брекера предпочтительно находится в диапазоне 270% ≤ Е ≤ 410% и более предпочтительно - в диапазоне 290% ≤ Е ≤ 390%. Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что относительное удлинение Е при разрыве корда 1441 брекера отрегулировано надлежащим образом.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 угол α4 брекера (непроиллюстрированный) самого наружного слоя 144 брекера среди всех углов α брекера слоев 141-144 брекера является исключительно наименьшим. Следовательно, самый наружный слой брекера имеет наименьший угол, и отсутствует брекер, имеющий такой же угол. Соответственно, существует преимущество, заключающееся в том, что эффективно достигается эффект скрепления, обеспечиваемый самым наружным слоем 144 брекера.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 угол α4 брекера самого наружного слоя 144 брекера по абсолютной величине находится в диапазоне значений от не менее 16 градусов до не более 20 градусов. Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что угол α4 брекера самого наружного слоя 144 брекера отрегулирован надлежащим образом. То есть, поскольку угол α4 брекера не превышает 20 градусов, прочность самого наружного слоя 144 брекера поддерживается соответствующим образом.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 самый наружный слой 144 брекера и соседний слой 143 брекера имеют углы α4 и α3 брекера (непроиллюстрированные), имеющие знаки, которые отличаются друг от друга (см. фиг. 3). Соответственно, образуется структура с перекрестно армированными слоями, в результате чего обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что прочность брекерного слоя 14 повышается.
Кроме того, пневматическая шина 1 дополнительно включает в себя ударопоглощающую резину 146, которая размещена между самым наружным слоем 144 брекера и соседним слоем 143 брекера и регулирует расстояние Ga между кордами (см. фиг. 2-4). Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что расстояние Ga между кордами может быть легко отрегулировано.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 напряжение Md при относительном удлинении ударопоглощающей резины 146 на 100% находится в соотношении Md < Mb относительно напряжения Mb при относительном удлинении резинового покрытия 1442 самого наружного слоя 144 брекера на 100%. Соответственно, существует преимущество, заключающееся в том, что натяжение, действующее между самым наружным слоем 144 брекера и соседним слоем 143 брекера, эффективно уменьшается.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 толщина Ga’ ударопоглощающей резины 146 находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров ϕ4, ϕ3 кордов 1441, 1431 брекера в самом наружном слое 144 брекера и соседнем слое 143 брекера, что 0,45 ≤ Ga’/ϕmax ≤ 1,00. Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что толщина Ga’ ударопоглощающей резины 146 отрегулирована надлежащим образом.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 разность абсолютных величин угла α4 брекера самого наружного слоя 144 брекера и угла α3 брекера соседнего слоя 143 брекера составляет не менее 3 градусов. Соответственно, существует преимущество, заключающееся в том, что соотношение между углом α4 брекера самого наружного слоя 144 брекера и углом α3 брекера соседнего слоя 143 брекера отрегулировано надлежащим образом.
Кроме того, в соответствии с пневматической шиной 1 абсолютная величина |α| углов α брекера всех слоев 141-144 брекера находится в диапазоне 16 градусов ≤ |α| ≤ 38 градусов. Соответственно, существует преимущество, заключающееся в том, что углы α брекера слоев 141-144 брекера отрегулированы надлежащим образом.
Кроме того, пневматическая шина 1 дополнительно включает в себя защитный слой 147, расположенный на стороне самого наружного слоя 144 брекера, наружной в радиальном направлении шины (см. фиг. 5). Соответственно, имеется преимущество, заключающееся в том, что брекерный слой 14 защищен.
Цель применения
Пневматическая шина 1 предпочтительно используется в качестве радиальной шины для строительных транспортных средств. Радиальную шину для строительных транспортных средств, которая представляет собой шину, устанавливаемую на строительном транспортном средстве, которое перемещается по неровному грунту, например, на месте сооружения объектов гражданского строительства, устанавливают на строительном транспортном средстве, таком как большой грузовой автомобиль-самосвал, пневмокаток, скрепер, грейдер, кран или колесный погрузчик.
Тем не менее настоящее техническое решение не ограничено вышеизложенным, и пневматическая шина 1 может быть использована в качестве радиальной шины для тяжелых нагрузок, которую устанавливают на грузовом автомобиле, автобусе или тому подобном (не проиллюстрировано).
Примеры
Фиг. 7 представляет собой таблицу, показывающую результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантом осуществления настоящего технического решения.
В данных испытаниях для определения эксплуатационных характеристик была выполнена оценка характеристики долговечности для множества разных испытываемых шин. Каждую из испытываемых шин, имеющих размер шины 3300R51 E*2, монтировали на ободе, определенном Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA), и для испытываемых шин использовали давление воздуха, определенное TRA, и нагрузку, определенную TRA. Кроме того, испытываемые шины устанавливали на всех колесах испытательного транспортного средства, представляющего собой грузовой автомобиль-самосвал и имеющего максимальную нагрузочную способность, составляющую 150 т.
При оценке характеристики долговечности после того, как испытательное транспортное средство перемещалось в течение 7000 ч при средней скорости 15 км/ч по заданному маршруту в условиях бездорожья, испытываемые шины были демонтированы и подвергнуты проверке на наличие отслаивания, которое возникает между самым наружным слоем брекера и соседним слоем брекера. После этого была выполнена оценка путем индексации результатов проверки, при этом стандартный пример имел стандартный показатель (100). В данных оценках более высокие показатели предпочтительны, и показатель, составляющий 110 или более, рассматривается как имеющий достаточно высокий эффект.
Испытываемая шина из Рабочего Примера 1 имела конструкцию, проиллюстрированную на фиг.1-4. Кроме того, угол брекера первого брекера 141 составлял 22 градуса, угол брекера второго брекера 142 составлял 24 градуса, угол α3 брекера третьего брекера 143 составлял 22 градуса, и угол α4 брекера четвертого брекера 144 составлял 18 градусов. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 3, слои 141-144 брекера были соединены путем ламинирования так, что направления наклона (знаки углов брекера) кордов брекера в горизонтальном направлении изменялись на противоположные с чередованием. Кроме того, наружные диаметры ϕ кордов брекера, предусмотренных в каждом из слоев 141-144 брекера, были все одинаковыми и составляли 3,8 мм (= ϕ3 = ϕ4 = ϕmax). Напряжение Mb при относительном удлинении резинового покрытия 1442 самого наружного слоя 144 брекера на 100% составляло 4,0 МПа, и относительное удлинение Е при разрыве корда 1441 брекера составляло 330%.
Испытываемые шины из Рабочих Примеров 2-5 представляли собой модифицированные примеры Рабочего Примера 1.
В Обычном Примере брекерный слой 14 в конструкции, проиллюстрированной на фиг. 1-4, не включает в себя ударопоглощающую резину 146. По этой причине отношение Ga/ϕmax мало.
Из показанных результатов испытаний можно видеть, что характеристика долговечности улучшена в испытываемых шинах по Рабочим Примерам 1-5.
1. Пневматическая шина, содержащая:
два сердечника бортов;
слой каркаса, проходящий между указанными двумя сердечниками бортов; и
брекерный слой, включающий в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев брекера, имеющих стальные корды брекера, покрытые резиновым покрытием, при этом брекерный слой расположен на наружной в радиальном направлении шины стороне слоя каркаса;
причем когда слой брекера, расположенный на самой наружной стороне в радиальном направлении шины, назван самым наружным слоем брекера, и слой брекера, расположенный на внутренней в радиальном направлении шины стороне самого наружного слоя брекера, назван соседним слоем брекера,
расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера и соседнего слоя брекера находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80,
при этом максимальная величина ϕmax наружных диаметров кордов брекера находится в диапазоне 1,50 мм ≤ ϕmax ≤ 6,00 мм.
2. Пневматическая шина по п.1, в которой напряжение Mb при относительном удлинении резинового покрытия самого наружного слоя брекера на 100% находится в диапазоне 3,0 МПа ≤ Mb ≤ 4,5 МПа.
3. Пневматическая шина по п.1 или 2, в которой относительное удлинение Е при разрыве кордов брекера, предусмотренных в самом наружном слое брекера, находится в диапазоне 270% ≤ Е ≤ 410%.
4. Пневматическая шина по п.1 или 2, в которой угол брекера самого наружного слоя брекера среди углов брекера всех слоев брекера является исключительно наименьшим.
5. Пневматическая шина по п.4, в которой угол брекера самого наружного слоя брекера по абсолютной величине составляет не менее 16 градусов и не более 20 градусов.
6. Пневматическая шина по п.1 или 2, в которой самый наружный слой брекера и соседний слой брекера имеют углы брекера, имеющие знаки, которые отличаются друг от друга.
7. Пневматическая шина по п.1 или 2, дополнительно содержащая ударопоглощающую резину, которая размещена между самым наружным слоем брекера и соседним слоем брекера и регулирует расстояние Ga между кордами.
8. Пневматическая шина по п.7, в которой напряжение Md при относительном удлинении ударопоглощающей резины на 100% находится в соотношении Md<Mb относительно напряжения Mb при относительном удлинении резинового покрытия самого наружного слоя брекера на 100%.
9. Пневматическая шина по п.7, в которой толщина Ga’ ударопоглощающей резины находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,45 ≤ Ga’/ϕmax ≤ 1,00.
10. Пневматическая шина по п.1 или 2, в которой разность абсолютных величин угла брекера самого наружного слоя брекера и угла брекера соседнего слоя брекера составляет не менее 3 градусов.
11. Пневматическая шина по п.1 или 2, дополнительно содержащая защитный слой, расположенный на наружной в радиальном направлении шины стороне самого наружного слоя брекера.
12. Пневматическая шина по п.1 или 2, в которой абсолютная величина углов α брекера всех слоев брекера находится в диапазоне 16 градусов ≤ |α| ≤ 28 градусов.
13. Пневматическая шина по п.1 или 2, представляющая собой радиальную шину для строительных транспортных средств.
14. Пневматическая шина, содержащая:
два сердечника бортов;
слой каркаса, проходящий между указанными двумя сердечниками бортов; и
брекерный слой, включающий в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев брекера, имеющих стальные корды брекера, покрытые резиновым покрытием, при этом брекерный слой расположен на наружной в радиальном направлении шины стороне слоя каркаса;
причем когда слой брекера, расположенный на самой наружной стороне в радиальном направлении шины, назван самым наружным слоем брекера, и слой брекера, расположенный на внутренней в радиальном направлении шины стороне самого наружного слоя брекера, назван соседним слоем брекера,
расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера и соседнего слоя брекера находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80,
при этом относительное удлинение Е при разрыве кордов брекера самого наружного слоя брекера находится в диапазоне 270% ≤ Е ≤ 410%.
15. Пневматическая шина по п.14, в которой максимальная величина ϕmax наружных диаметров кордов брекера находится в диапазоне 1,50 мм ≤ ϕmax ≤ 6,00 мм.
16. Пневматическая шина по п.14 или 15, в которой напряжение Mb при относительном удлинении резинового покрытия самого наружного слоя брекера на 100% находится в диапазоне 3,0 МПа ≤ Mb ≤ 4,5 МПа.
17. Пневматическая шина по п.14 или 15, в которой угол брекера самого наружного слоя брекера среди углов брекера всех слоев брекера является исключительно наименьшим.
18. Пневматическая шина по п.17, в которой угол брекера самого наружного слоя брекера по абсолютной величине составляет не менее 16 градусов и не более 20 градусов.
19. Пневматическая шина по п.14 или 15, в которой самый наружный слой брекера и соседний слой брекера имеют углы брекера, имеющие знаки, которые отличаются друг от друга.
20. Пневматическая шина по п.14 или 15, дополнительно содержащая ударопоглощающую резину, которая размещена между самым наружным слоем брекера и соседним слоем брекера и регулирует расстояние Ga между кордами.
21. Пневматическая шина по п.20, в которой напряжение Md при относительном удлинении ударопоглощающей резины на 100% находится в соотношении Md<Mb относительно напряжения Mb при относительном удлинении резинового покрытия самого наружного слоя брекера на 100%.
22. Пневматическая шина по п.20, в которой толщина Ga’ ударопоглощающей резины находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,45 ≤ Ga’/ϕmax ≤ 1,00.
23. Пневматическая шина по п.14 или 15, в которой разность абсолютных величин угла брекера самого наружного слоя брекера и угла брекера соседнего слоя брекера составляет не менее 3 градусов.
24. Пневматическая шина по п.14 или 15, дополнительно содержащая защитный слой, расположенный на наружной в радиальном направлении шины стороне самого наружного слоя брекера.
25. Пневматическая шина по п.14 или 15, в которой абсолютная величина углов α брекера всех слоев брекера находится в диапазоне 16 градусов ≤ |α| ≤ 28 градусов.
26. Пневматическая шина по п.14 или 15, представляющая собой радиальную шину для строительных транспортных средств.
27. Пневматическая шина, содержащая:
два сердечника бортов;
слой каркаса, проходящий между указанными двумя сердечниками бортов; и
брекерный слой, включающий в себя ламинат из, по меньшей мере, четырех слоев брекера, имеющих стальные корды брекера, покрытые резиновым покрытием, при этом брекерный слой расположен на наружной в радиальном направлении шины стороне слоя каркаса;
причем когда слой брекера, расположенный на самой наружной стороне в радиальном направлении шины, назван самым наружным слоем брекера, и слой брекера, расположенный на внутренней в радиальном направлении шины стороне самого наружного слоя брекера, назван соседним слоем брекера,
расстояние Ga между кордами самого наружного слоя брекера и соседнего слоя брекера находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,80 ≤ Ga/ϕmax ≤ 1,80,
при этом отношение между расстоянием между кордами другой группы соседних слоев брекера и максимальной величиной наружных диаметров кордов брекера соседних слоев брекера, которые образуют это расстояние между кордами, находится в диапазоне значений от не менее 0,3 до не более 0,7.
28. Пневматическая шина по п.27, в которой максимальная величина ϕmax наружных диаметров кордов брекера находится в диапазоне 1,50 мм ≤ ϕmax ≤ 6,00 мм.
29. Пневматическая шина по п.27 или 28, в которой напряжение Mb при относительном удлинении резинового покрытия самого наружного слоя брекера на 100% находится в диапазоне 3,0 МПа ≤ Mb ≤ 4,5 МПа.
30. Пневматическая шина по п.27 или 28, в которой относительное удлинение Е при разрыве кордов брекера, предусмотренных в самом наружном слое брекера, находится в диапазоне 270% ≤ Е ≤ 410%.
31. Пневматическая шина по п.27 или 28, в которой угол брекера самого наружного слоя брекера среди углов брекера всех слоев брекера является исключительно наименьшим.
32. Пневматическая шина по п.31, в которой угол брекера самого наружного слоя брекера по абсолютной величине составляет не менее 16 градусов и не более 20 градусов.
33. Пневматическая шина по п.27 или 28, в которой самый наружный слой брекера и соседний слой брекера имеют углы брекера, имеющие знаки, которые отличаются друг от друга.
34. Пневматическая шина по п.27 или 28, дополнительно содержащая ударопоглощающую резину, которая размещена между самым наружным слоем брекера и соседним слоем брекера и регулирует расстояние Ga между кордами.
35. Пневматическая шина по п.34, в которой напряжение Md при относительном удлинении ударопоглощающей резины на 100% находится в соотношении Md<Mb относительно напряжения Mb при относительном удлинении резинового покрытия самого наружного слоя брекера на 100%.
36. Пневматическая шина по п.34, в которой толщина Ga’ ударопоглощающей резины находится в таком соотношении с максимальной величиной ϕmax наружных диаметров кордов брекера в самом наружном слое брекера и соседнем слое брекера, что 0,45 ≤ Ga’/ϕmax ≤ 1,00.
37. Пневматическая шина по п.27 или 28, в которой разность абсолютных величин угла брекера самого наружного слоя брекера и угла брекера соседнего слоя брекера составляет не менее 3 градусов.
38. Пневматическая шина по п.27 или 28, дополнительно содержащая защитный слой, расположенный на наружной в радиальном направлении шины стороне самого наружного слоя брекера.
39. Пневматическая шина по п.27 или 28, в которой абсолютная величина углов α брекера всех слоев брекера находится в диапазоне 16 градусов ≤ |α| ≤ 28 градусов.
40. Пневматическая шина по п.27 или 28, представляющая собой радиальную шину для строительных транспортных средств.
