ШИНА ДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Российский патент 1996 года по МПК B60C11/11 B60C107/02 

Изобретение относится к области дорожного транспорта и может быть использовано при конструировании и изготовлении шины дорожного транспорта.

Известна шина дорожного транспорта, включающая слои металлокорда, снизу которых расположен слой корда, охватывающий металлические кольца, фиксирующее шину в ободе колеса, протектор из эластичного фрикционного материала, на котором выполнены выступы, снабженные несущими нагрузку элементами (а.с. СССР 495 218, В600 11/14, 1969) аналог. К недостаткам данной конструкции относятся: слабая защита от износа проектора, так как сохраняется сцепляемость материала протектора с поверхностью дороги; сложность заделки несущих нагрузку элементов в протектор; низкая техника безопасности из-за возможности выворачивания несущих нагрузку элементов из протектора при движении транспорта; высокая стоимость шины.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является шина дорожного транспорта, включающая слои металлокорда, снизу которых расположен слой корда, охватывающий металлические кольца, фиксирующие шину в ободе колеса, протектор из эластичного фрикционного материала, на котором выполнены выступы, снабженные несущими нагрузку элементами (а.с. СССР 1 628 846, В 60 С 11/16, 1991) прототип.

К недостаткам данной конструкции относятся: износ протектора, так как сохраняется сцепляемость материала протектора с поверхностью дороги; упрочнение изнашиваемой поверхности выступов на заданных участках с помощью тепла, облучения, химического воздействия значительно усложнит технологов изготовления и повысит стоимость шины. низкая техника безопасности из-за возможности выворачивания несущих нагрузку элементов при движении транспорта; сложность заделки несущих нагрузку элементов в протектор.

Целью изобретения является повышение ресурса и технологичность изготовления.

Цель достигается тем, что сверху слоев металлокорда дополнительно установлен слой корда, охватывающий металлические кольца, по наружной поверхности которого неподвижно закреплены корпуса, выполненные по форме "ласточкиного хвоста" или конуса, материал корпусов пластмасса с удельным весом ρ, равным 1 1/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³ не уступающий по прочности алюминиевому сплаву Д16 с механическими характеристиками: σ_вр ≥ 40 кг/мм²; σ_тр ≥ 20 кг/мм², а усилие на отрыв корпусов от поверхности корда равно усилию на разрыв материала корда, кроме того несущие нагрузку элементы выполнены в виде колпачков из эластичного фрикционного материала, на наружной поверхности которых выполнен противоскользящий рельеф, обладающего более высокой износостойкостью, чем материал протектора, внутри колпачков заформованы вкладыши из пластмассы с удельным весом ρ, равным 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³, не уступающей по прочности алюминиевому сплаву Д16, закрепленные на выступах протектора сочленением в виде "ласточкиного хвоста" или конуса, а по наружной поверхности колпачков установлены замкнутые ободки из пластмассы с удельным весом ρ, равным 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³, по прочности не уступающей алюминиевому сплаву Д16 и заформованные в эластичный фрикционный материал, причем колпачки, установлeнные на конических выступах протектора фиксируются от проворота клиньями. Крою кого, каждый из корпусов, выполненный по форме "ласточкиного хвоста", состоит по крайней мере из трех разделенных между собой частей, натянутых в одну линию и касающихся друг друга торцами, причем замкнутые торцы крайних частей имеют наклон, образуя форму "ласточкиного хвоста", а корпуса, имеющие боковую поверхность в форме конуса, выполнены в виде открытых сверху чаш, боковая поверхность которых равномерно разделена прямолинейными пазами, расположенными радиально относительно шины. Причем каждый из колпачков, установленных на выступах протектора, имеющих фop- му "ласточкиного хвоста", имеет П-образную форму с глухой торцевой стенкой, внутри которого заформован слой корда, охватывающий замкнутый жгут из пластмассы с удельным весом ρ, равным 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³, по прочности не уступающей алюминиевому сплаву Д16, причем снизу к корду неподвижно прикреплены вкладыши с пазами в форме "ласточкиного хвоста" таким образом, чтобы торцы смежных вкладышей в поперечном сечении колпачка касались друг друга, а шаг между пазами был равен шагу между двумя смежными выступами протектора, а в продольном сечении колпачка шаг между вкладышами должен быть равен шагу между двумя смежными корпусами, заформованными в выступ протектора, при этом усилия на отрыв вкладышей от поверхности корда должно быть равно усилию на разрыв материала корда. Каждый из колпачков, установленных на выступах протектора, имеющих форму конуса, содержит заформованный в него слой корда, охватывающий замкнутый жгут из пластмассы с удельным весом ρ, равным 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³, по прочности не уступающей алюминиевому сплаву Д16, а к нижней поверхности корда неподвижно прикреплен вкладыш из пластмассы с удельным весом ρ, равным 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³, по прочности не уступающей алюминиевому сплаву Д16, выполненный по форме конической чаши, открытой снизу, боковая поверхность которой равномерно разделена прямолинейными пазами, расположенными радиально относительно шины, причем на нижнем торце чаши и колпачка выполнены выемки, совпадающие с пазами чаши, внутри которых устанавливаются клинья, а усилие на отрыв вкладыша от поверхности корда равно усилию на разрыв материала корда.

На фиг. 1 изображена шина без колпачков с выступами типа "ласточкин хвост", на фиг. 2 шина без колпачков с выступами конической формы, на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2, на фиг. 6 шина с колпачками, закрепленными на выступах типа "ласточкин хвост", на фиг. 7 шина с колпачками, закрепленными на выступах конической формы, на фиг. 8 сечение Г-Г на фиг. 6, на фиг. 9 - сечение Д-Д на фиг. 6; на фиг. 10 сечение Е-Е на фиг. 7, на фиг. 11 - сечение Ж-Ж на фиг. 7.

Шина содержит протектор 1, на котором выполнены выступы 2 типа "ласточкин хвост" или выполнены выступы 3 конической формы, слой корда 4, заформованный в протектор 1, на поверхности которого неподвижно закреплены корпуса 5 типа "ласточкин хвост", выполненные по крайней мере из трех частей 6 и 7, вытянутых в одну линию и касающихся торцами друг друга, или закреплены корпуса 8 конической формы. Корпуса 5 и 8 соответственно заформованы в эластичный материал выступов 2 и 3 протектора 1. металлические кольца 9 охватываются слоем корда 4 и слоем корда 10. Слои металлокорда 11 располагаются между слоями корда 4 и корда 10. Несущие нагрузку колпачки 12 закрепляются на выступах 2 с помощью вкладышей 1З, каждый из которых оснащен пазом 14, имеющим форму "ласточкиного хвоста", совпадающим по форме с глухим пазом 15, формируемым в эластичное материала колпачка 12, вкладыши 13 закрепляются неподвижно на поверхности корда 16, заформованного в материал колпачка 12. На наружной поверхности колпачка 12 заполняется противоскользящий рельеф 17. Концы корда 16 охватывают замкнутый с трех сторон жгут 18, заформованный в стенки 19 колпачка 12. Колпачки 20 закрепляются ка конических выступах 3 с помощью вкладышей 21, каждый из которых выполнен по форме конической чаши, открытой сливу, боковая поверхность 22 которой равномерно разделена прямолинейными пазами 23, поверхности которых расположены радиально относительно шины. На торце 24 вкладыша 21 и на торце колпачка 20 выполнены выемки 25, совпадающие с пазами 23 вкладыша 21, в которых установлены клинья 26, входящие в пазы 27 конических выступов 3. По наружной поверхности колпачков 12 и 20 установлены замкнутые ободки 28 из пластмассы, заформованной в эластичный материал. Вкладыш 21 неподвижно закреплен на корде 29, заформованного в эластичный материал колпачка 20, на наружной поверхности которого выполнен противоскользящий рельеф 30. Колпачок 20 имеет стенки 31. Корд 29 охватывает жгут 32 из пластмассы, заформованный с стенки 31.

Сборка и работа шины осуществляется в зависимости от варианта исполнения выступа 2 и 3 протектора 1 и несущего нагрузку колпачка 12 и 20. В случае, если выступ 2 выполнен по форме "ласточкиного хвоста", то корпуса 5 располагаются поперек выступа 2 с равномерным шагом вдоль выступа 2. При этом крепление корпусов 5 к корду 4 может осуществляться путем их пришивания или приклеивания к корду 4. Корпусы 5 выполняются из пластмассы с удельном весом ρ, равным 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³, по прочности не уступающей алюминиевому сплаву Д16, а усилие ка отрыв корпусов от поверхности корда равно усилию на разрыв материала корда. В настоящее время материал протектора резина, удельный вес которой равен 1 г/см³, а усилие на разрыв 150 кг/см². Поэтому удельный вес ρ пластмассы, из которой изготовлены корпуса и вкладыши, не должен быть больше 1 г/см³ ≅ ρ ≅ 2 г/см³.. Усилие на отрыв корпусов 5 от поверхности корда 4 должен определяться усилием на разрыв материала корда. С целью увеличения упругой податливости шины корпуса 5 выполняются из отдельных частей 6 и 7. Выступ 2 занимает всю ширину поперек протектора 1, что повышает надежность крепления колпачка 12 на выступе 2. Глухая торцевая стенка 19 колпачка 12 формирует боковой зацеп шины. На выступе 2 устанавливаются два колпачка 12 до соприкосновения их открытых терцев, что исключает попадание грязи во внутрь колпачка 12 и облегчает крепление колпачков на выступе 2 с помощью замкнутого ободка 28 из пластмассы, заформованной в эластичный материал. Вкладыши 13 в колпачке 12 закреплены на поверхности корда 16 таким образом, чтобы торцы двух смежных вкладышей 13 в поперечном сечении колпачка 12 касались друг друга и шаг между двумя смежными выступами 2 был равен шагу между смежными пазами 14, а в продольном сечении колпачка 12 шаг между вкладышами 13 совпадает с шагом между корпусами 5, заформованными в выступ 2. Вкладыши выполнены из пластмассы, по прочности не уступающей алюминиевому сплаву Д16, что позволяет усилить износостойкость шины. Закрепление колпачка 12 одновременно на двух выступах 2 протектора 1 повышает надежность крепления колпачка 12 и одновременно увеличивает поверхность 17, на которой выполняется противоскользящий рельеф с разнообразным рисунком, что улучшает ходовые свойства шины. Возможность изготовления колпачка 12 из высокопрочного эластичного материала с высокой степенью износостойкости позволяет использовать эластичный материал для протектора с пеней высокими механическими показателями, что удешевит стоимость шины. При использовании протектора 1 с выступами 3 конической формы на выступах устанавливается колпачки 20, внутри каждого из которых на корде 29 неподвижно закреплены вкладыш 21, который сочленен с корпусом 8 соединением типа "байанет". При этом сначала совмещаются пазы 23 и 27, а потом поворачивается колпачок 20 и совмещаются конические поверхности вкладыша 21 и корпуса 8. Для исключения самопроизвольного поворота колпачка 20 предусмотрены клинья 26, входящие в пазы 27 конических выступов 3 и зафиксированные от выпадания ободком 26. Для компенсации возможных зазоров и натягов в сочленение колпачков и выступов используется небольшой слой эластичного материала, в который заформованы выступы.

Сравнительный анализ предложенного изобретения с известными показал, что предложенная конструкция шины обладает существенными отличительными признаками, позволяющими это техническое решение отнести к разряду изобретений. Достигаемый положительный эффект заключается в следующем: повышается ресурс шины за счет исключения отслаивания протектора от металлокорда при эксплуатации, а также за счет замены изношенного колпачка на новый; снижается затратность технологии изготовления шины, когда на свалку выбрасываются миллионы шин; снижается стоимость изготовления шины, так как исключается высокая требовательность к механическим показателям протектора шины; улучшается эстетический вид шины благодаря возможности изготовления колпачков различных цветов, при этом достигается и повышение техники безопасности, так как наличие цветных шин увеличивает яркость дорожного транспорта и бросается в газе переходу и водителю; обеспечивается плавность и шаткость езды транспорта, так как может быть повышена мягкость и эластичность материала протектора шины. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8 ЫЫЫ10

Сущность: сверху слоев металлокорда установлен дополнительный слой корда, заформованный в протектор. На наружной поверхности корда неподвижно закреплены корпусы в форме "ласточкиного хвоста" или конуса, заформованные в выступы пpoтектора шины. На выступах проектора шин установлены колпачки, внутри которых заформован слой корда с установленными на нем неподвижно корпусами, входящими в сочленение типа "ласточкин хвост" или конусное с корпусами, заформованными в выступы протектора шины. 3 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Шина дорожного транспорта, включающая слои металлокорда, снизу которых расположен слой корда, охватывающий металлические кольца, фиксирующие шину на ободе колеса, протектор из эластичного фрикционного материала, на котором выполнены выступы, снабженные несущими нагрузку элементами, отличающаяся тем, что сверху слоев металлокорда дополнительно установлен слой корда, охватывающий металлические кольца, к наружной поверхности которого неподвижно закреплены корпуса, выполненные в форме ласточкина хвоста или конуса, материал корпусов-пластмасса с удельным весом ρ 1 2 г/см³, с механическими характеристиками σ_вр≥ 40кг/мм²; σ_тр≥ 20кг/мм², кроме того несущие нагрузку элементы выполнены в виде колпачков из эластичного фрикционного материала, на наружной поверхности которых выполнен противоскользящий рельеф, обладающего более высокой износостойкостью, чем материал протектора, внутри колпачков заформованы вкладыши из пластмассы с удельным весом ρ 1 2 г/см³, с механическими характеристиками σ_вр≥ 40кг/мм²; σ_тр≥ 20кг/мм², закрепленные на выступах протектора сочленением в виде ласточкина хвоста или конуса, а по наружной поверхности колпачков установлены замкнутые ободки из пластмассы с удельным весом ρ 1 2 г/cм³, с механическими характеристиками: σ_вр≥ 40кг/мм²; σ_тр≥ 20кг/мм² и заформованные в эластичный фрикционный материал, причем колпачки, установленные на конических выступах протектора, фиксируются от проворота клиньями. 2. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из корпусов, выполненный по форме ласточкина хвоста, состоит по крайней мере из треx разделенных между собой частей, вытянутых в одну линию и касающихся друг друга торцами, причем замкнутые торцы крайних частей имеют наклон, образуя форму ласточкина хвоста, а корпуса, имеющие боковую поверхность в форме конуса, выполнены в виде открытых сверху чаш, боковая поверхность которых равномерно разделена прямолинейными пазами, расположенными радиально относительно шины. 3. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из колпачков, установленный на выступе протектора, имеющего форму ласточкина хвоста имеет П-образную форму с глухой торцевой стенкой, внутри которого заформован слой корда, охватывающий замкнутый жгут из пластмассы с удельным весом ρ 1 2 г/см³, с механическими характеристиками σ_вр≥ 40кг/мм²; σ_тр≥ 20кг/мм², причем снизу к корду неподвижно прикреплены вкладыши с пазами в форме ласточкина хвоста таким образом, чтобы торцы смежных вкладышей в поперечном сечении колпачка касались друг друга, а шаг между пазами был равен шагу между двумя смежными выступами протектора, а в продольном сечении колпачка шаг между вкладышами равен шагу между двумя смежными корпусами, заформованными в выступ протектора, при этом усилие на отрыв вкладышей от поверхности корда равно усилию на разрыв материала корда. 4. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из колпачков, установленных на выступах протектора, имеющих форму конуса, содержит заформованный в него слой корда, охватывающий замкнутый жгут из пластмассы с удельным весом ρ 1 2 г/см³, с механическими характеристиками: σ_вр≥ 40кг/мм²; σ_тр≥ 20кг/мм², а к нижней поверхности корда неподвижно прикреплен вкладыш из пластмассы с удельным весом ρ 1 2 г/см³, с механическими характеристиками: σ_вр≥ 40кг/мм²; σ_тр≥ 20кг/мм², выполненный по форме конической чаши, открытой снизу, боковая поверхность которой равномерно разделена прямолинейными пазами, расположенными радиально относительно шины, причем на нижнем торце чаши и колпачка выполнены выемки, совпадающие с пазами чаши, внутри которых установлены клинья, а усилие на отрыв вкладыша от поверхности корда равно усилию на разрыв материала корда.