ЦЕПЬ ПРОТИВОСКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН, УСТАНОВЛЕННЫХ НА ОБОДЕ КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60C27/06 

Изобретение относится к колесным цепям, предназначенным для обеспечения тягового сцепления с грунтом колесных машин (таких как автомобили и тележки), передвигающихся, к примеру, по снегу или льду. Более точно, существо изобретения касается цепей, имеющих так называемые "диагональные" поперечные элементы, и, в частности, цепей, в которых по меньшей мере поперечные элементы содержат гибкие тросы, на которые опираются рабочие элементы покрышки колеса, участвующие в сцеплении с поверхностью земли.

Известны съемные вспомогательно-предохранительные приспособления для обеспечения сцепления с грунтом (поверхностью земли) колес автомобилей. В конструкции ряда таких приспособлений, по меньшей мере, поперечные рабочие элементы (т. е. элементы, пересекающие протектор колесной покрышки) выполняются в виде звеньев цепи или гибких тросов, на которые опираются силовые элементы (элементы сцепления) покрышки колеса. Известны также, хотя и менее распространенные, колесные съемные вспомогательно-предохранительные приспособления, в которых компоненты, взаимодействующие с дорожным полотном, выполняются в виде набора (сетки) прутков, стержней и т.п., заделываемых в "рисунок" элементов сцепления протектора, более или менее равномерно распределенных на покрышке колеса. Несмотря на разнообразие таких приспособлений, в практическом аспекте полностью актуальной остается разработка более совершенных их конструкций, обладающих повышенными эксплуатационными качествами, более простых в монтаже и демонтаже, более приемлемых в смысле регулируемости в расчете на различные условия эксплуатации, долговечности, универсальности (приспособленности под покрышки различных размеров) и по другим параметрам, анализируемым более подробно ниже.

Предложенный в соответствии с основной задачей данного изобретения базовый вариант новой цепи содержит удлиненный внутренний боковой элемент, образующий при установке в рабочее положение окружность определенной длины вокруг обода колеса автомобиля с внутренней его стороны. Этот элемент имеет с противоположных концов соединяемые вместе крепежные элементы, с помощью которых указанный элемент замыкается по окружности. В конструкцию такой цепи кроме того входит набор поперечных рабочих элементов, образующих диагональную сетку, противоположные концы которой подходят к соответствующим элементам-закрепам внутреннего бокового элемента. В состав указанной диагональной сетки или решетки входит множество внутренних узлов соединения, находящихся у внутреннего бокового элемента и разнесенных вдоль него, а также множество внешних узлов, удаленных от указанного бокового элемента и располагающихся при установке цепи в рабочее положение в соответствующих разнесенных точках по ободу колеса, с внешней его стороны, при этом поперечные элементы пересекают протектор шины, находящейся на ободе. Внутренние узлы соединения элементов цепи имеют средства для их скрепления с внутренним боковым элементом в заданных точках. Помимо всего прочего, в состав цепи входит средство натяжения для оттяжки внешних узлов соединения в направлении оси вращения колеса и для создания регулируемого промежутка между последовательными внешними узлами.

В первом варианте исполнения изобретения упомянутое средство натяжения включает набор тросовых звеньев (отрезков, секций), подсоединяемых последовательно с образованием внешнего бокового элемента. Одним концом каждое такое тросовое звено крепится во внешнем узле к соединителю с возможностью скользящего перемещения относительно соединителя следующего внешнего узла, при этом другой конец звена не закреплен жестко, оставаясь свободным и может съемно скрепляться с соединителем последующего (уже третьего) внешнего узла так, чтобы можно было регулировать рабочую длину этого тросового звена. Съемно закрепляемый конец каждого тросового звена связывается с тем же соединителем внешнего узла, в котором находится с противоположной стороны жестко закрепленный конец следующего тросового звена.

Во втором варианте исполнения изобретения натяжное средство состоит из цепных звеньев или сегментов, соединяемых последовательно с образованием внешнего бокового элемента. В третьем варианте исполнения данного грунтозацепа натяжное средство содержит упругий элемент. В четвертом варианте указанное средство имеет перемычку регулируемой длины.

На фиг. 1 показан вид в плане цепи в первом варианте конструктивного решения.

На фиг. 2 представлен фрагмент общего вида, на котором показан закреп внутреннего бокового троса цепи.

На фиг. 3 изображен фрагмент общего вида соединителя поперечных элементов с внутренним боковым тросом.

На фиг. 4 представлен местный вид цепи в первом варианте исполнения; на этом чертеже показаны детали поперечных элементов, тросовых звеньев внешнего бокового элемента и соединитель, связывающий поперечные элементы с внешними боковыми тросовыми звеньями и используемый для съемного скрепления каждого такого звена.

На фиг. 5 представлен аналогичный местный вид, показывающий детали поперечных элементов, соединитель для этих элементов и внешнее боковое тросовое звено (сегмент), проходящее на скользящей посадке через указанный соединитель.

На фиг. 6 представлен общий вид, поясняющий способ установки цепи в первом варианте исполнения на колесо автомобиля.

На фиг. 7 и 8 видами сбоку показаны различные стадии или этапы установки цепи.

На фиг. 9 показан общий вид колеса с полностью установленной на него цепью.

На фиг. 10 показан общий вид колеса автомобиля с цепью, в конструкции которой применен видоизмененный боковой элемент.

На фиг. 11 показан общий вид цепи во втором варианте исполнения изобретения в полностью смонтированном положении на колесе.

На фиг. 12 приведен фрагментарный общий вид модифицированного соединителя, который может использоваться для скрепления поперечных элементов цепи с внешним боковым элементом.

На фиг. 13 показана проекция, аналогичная фиг. 11, но в отличие от последней представляющая второй вариант исполнения цепи.

На фиг. 14 показан общий вид, аналогичный фиг. 11, но в отличие от последней представляющий третий вариант исполнения изобретения.

На фиг. 15 видом, аналогичным фиг. 11, показан четвертый вариант исполнения изобретения.

На фиг. 16 представлен фрагментарный вид в изометрии модификации закрепа внутреннего бокового троса.

И на фиг. 17 показан местный вид закрепа внутреннего бокового троса для цепи, изображенной на фиг. 10.

Как показано на фиг. 1, цепь 10, представляющая первый вариант исполнения изобретения, содержит удлиненный внутренний боковой рабочий элемент 12, на котором имеются элементы крепления 14A, 14B, находящиеся по его концам, и множество поперечных элементов 16, образующих зигзагообразную диагональную сетку или решетку 18, противоположные концы 18A, 18B которой подходят к соответствующим элементам крепления, смонтированным на внутреннем боковом элементе. В конструкцию указанной сетки 18 входит набор внутренних узлов 20 сопряжения, примыкающих к упомянутому внутреннему элементу и распределенных вдоль него, а также набор внешних узлов 22 сопряжения, располагающихся с противоположной стороны напротив внутреннего бокового элемента. Внутренние узлы имеют соединители 24, с помощью которых поперечные тросовые элементы грунтозацепа скрепляются с внутренним боковым элементом в заданных положениях на последнем. В состав рассматриваемой цепи кроме того входит натяжное средство 26 для оттяжки внешних узлов к оси вращения колеса с обеспечением регулируемого промежутка между смежными узлами.

В рассматриваемом варианте исполнения в качестве внутреннего бокового элемента используется гибкий трос такого типа, который обычно применяется в тросовых цепях противоскольжения. Крепежные элементы соединяются друг с другом, образуя замок (закреп) 14, показанный на фиг. 2. В конструкцию этого замка могут входить пластинчатые детали 28, имеющие отгиб в виде скоб или ушков 30A, 30B и захватных втулочных частей 32. Во втулочных частях 32 крепятся концы внутреннего бокового троса. В ушках 30B и пластинчатых частях под ними имеются отверстия 34, в которые вставляется крюк 36. Поперечные элементы 16 на концах цепи крепятся к пластинчатым элементам рассматриваемого замка. При соединении указанных элементов крюком 36, как это показано на фиг. 2, они сходятся воедино к этим элементам. Внутренний боковой элемент при установке цепи на колесо образует вокруг обода последнего с внутренней стороны окружность заданной длины. Эта окружность замыкается соединяемыми элементами закрепа, как это показано на фиг. 2.

На фиг. 3 показан один из соединителей 24 для скрепления внутреннего узла сопряжения поперечных элементов цепи с внутренним боковым его тросом. Конструкция такого соединителя содержит пластинчатую деталь 38, имеющую отгибы в виде скобы 40 и захватной втулки 42, которая обжата по вышеупомянутому боковому тросу 12. Концы пары смежных поперечных элементов 16, образующих внутренний узел 20 сопряжений, скрепляются с соединителем 24, который связывает узел с внутренним боковым тросом, как это показано. На фиг. 3 проиллюстрирован один из вариантов скрепления поперечных элементов с соединителем. В этом варианте на конце каждого поперечного троса закреплена серьга или ушко 44; эти серьги при сборке вставляются в шлицевые пазы 46 в еще не отогнутой губе (и/или пластинчатой стенке) соединителя, после чего эта губа отгибается вверх, как это показано на фиг. 3, фиксируя (зажимая) серьги соединяемых поперечных элементов между отогнутой частью и телом пластинчатой детали 38. Аналогичное устройство для соединения поперечного элемента с боковым элементом грунтозацепа описано в патенте США N 4366850, владельцем которого является автор данной заявки. Конструкция, показанная на фиг. 3, допускает поворот поперечных элементов относительно соединителя с возможностью регулирования угла их сходимости в узле. Далее, такая конструкция позволяет легко заменять поперечные элементы: для этого достаточно разогнуть скобу, снять поврежденный поперечный элемент и вставить новый, загнув обратно губу соединителя.

Каждый поперечный элемент на конце зигзагообразной сетки может подсоединяться к соответствующей пластинчатой детали 28, показанной на фиг. 2, точно таким же образом, как и в соединителе, изображенном на фиг. 3.

Как следует из рассмотрения фиг. 4 и 5, поперечные элементы 16 цепи содержат несущие тросовые секции 47, на которые надеты тяговые элементы сцепления в виде роликов 48. Эти ролики желательно выполнять в виде спиральных витых пружин. Несущие тросы поперечных элементов могут иметь оплетку в виде спирально намотанной проволоки 50. В некоторых случаях ролики могут не использоваться: в этих случаях сцепление с грунтом будет создаваться непосредственно тросами, которые могут быть закрыты снаружи проволочной оплеткой. В принципе, вместо роликов могут быть использованы элементы сцепления других типов.

Как показано на фиг. 1, внешние узлы 22 схождения поперечных элементов цепи скрепляются соединителями двух различных типов. Соединитель 52 первого типа показан на фиг. 4, а соединитель 54 второго типа - на фиг. 5. В конструкцию каждого такого соединителя входит пластина 56A или 56B и отогнутое ушко или скоба 58. Концы каждой пары последовательно расположенных поперечных элементов, образующих узел, могут быть скреплены вместе с помощью соединителя такого типа, как показано на фиг. 3. Такое соединение позволяет регулировать угол сходимости поперечных элементов в каждом соединителе и легко заменять их (способ замены был рассмотрен выше применительно к соединителям 24).

Как следует из фиг. 1, натяжное средство (приспособление) 26, входящее в конструкцию цепи, состоит из трех звеньев 26A, 26B и 26C, в виде тросов, связанных с внешними узлами сопряжения поперечных элементов. В некоторых случаях может быть использовано менее или более трех таких звеньев (с меньшим или большим числом внешних узлов). Однако применение трех или более тросовых сегментов является предпочтительным, так как такая конструкция имеет определенные преимущества, анализируемые ниже.

Одни конец 60 троса каждого звена скрепляется с соединителем 52 (см. фиг. 4) с помощью фальца, сварки или каким-то другим приемлемым способом. Трос звена пропускается далее скользящим образом через последующий соединитель 54 так, как это показано на фиг. 5. Для этой цели в соединителе 54 имеется втулка 62, через которую проходит трос звена. В рассматриваемом варианте цепи втулка выполнена в виде витой спирали, но, в принципе, она может быть выполнена в виде сплошной трубчатой детали, к примеру, из нейлона.

На свободном конце 64 каждого тросового звена имеется несколько последовательно разнесенных друг относительно друга хомутиков или втулочных насадков 66, закрепленных опрессовкой или каким-то другим способом. Эти хомутики при установке цепи на колесо пропускаются через шлицевое отверстие 68 в пластинчатом основании 56A, упираясь в отбортовку 70 (см. фиг. 4), причем в таком упорном закреплении можно задействовать выборочно тот или иной хомутик в зависимости от потребной степени натяжения. С помощью такого устройства можно изменять по желанию рабочую длину каждого звена в виде троса. Подобная конструкция, предназначенная для регулирования эффективной длины троса, описана также в патенте США N 3752204, владельцем которого является автор данного изобретения. Из анализа фиг. 4 следует, что каждый соединитель, к которому съемно крепится свободный конец одного троса звена, служит одновременно и для жесткого закрепления конца следующего звена в виде троса. При необходимости на конце 64 каждого звена может быть выполнен стопорный упор, фиксирующий конец троса в отверстии соединителя 52 и сохраняющий таким образом заданную установочную длину каждого такого звена.

При установке рассматриваемой цепи на колесо 72, как это показано на фиг. 9, способом, рассматриваемым ниже, тросовые сегменты скрепляются последовательно вместе, образуя сплошной внешний боковой элемент 26A-26B-26C. На каждый тросовый сегмент может быть установлен пружинный зажим 74 (см. фиг. 4), в котором фиксируется свободный конец предыдущего тросового сегмента, выходящий наружу за пределы пластины 56A. Внутренний боковой элемент при установке цепи образует окружность заданной длины вокруг обода колеса автомобиля, с внутренней его стороны. При этом поперечные элементы 16 отходят назад и вперед поперек протектора шины 76, смонтированной на ободе 78 колеса, а внешний боковой элемент, связанный с соединителями (переходниками) 52 и 54 внешних узлов 22, оттягивает эти узлы в направлении оси вращения колеса, создавая натяжение поперечных элементов.

Часть внешних узлов 22 сопряжения жестко фиксируется в определенном положении на внешнем боковом элементе при помощи соединителей 52, а часть таких узлов (промежуточные узлы) закрепляется с возможностью скользящего перемещения в соединителях 54. При таком конструктивном решении каждый внешний узел регулируется по положению по окружности относительно соседних внешних узлов, но благодаря тому, что некоторые (через раз) узлы жестко фиксированы по положению на внешнем боковом элементе, полностью исключается возможность собирания указанных узлов вместе и соскакивание цепи с колеса (даже при резком ускорении и торможении).

Далее применительно к фиг. 6-8 рассматривается порядок установки цепи на колесо.

Для этого необходимо припарковать автомобиль, выключить двигатель и задействовать стояночный тормоз. В автомобилях переднеприводного типа руль управления должен быть повернут так, чтобы передние колеса располагались прямо. Затем следует разложить на земле цепь так, как показано на фиг. 6, при этом гладкая сторона всех его соединителей должна быть обращена вверх (или в сторону колеса при расположении соединителей на линии боковых сторон шины), а свободные концы трех тросовых звеньев отпущены. Далее цепь следует протянуть по земле так, чтобы один из свободных промежутков 80 во внешнем боковом элементе совпал с колесом. При этом один поперечный элемент должен находиться перед колесом, а другой (следующий) такой элемент за ним. Эти поперечные элементы должны иметь свободу перемещения. Затем захватываются противоположные концы внутреннего бокового элемента и отводятся вверх в удобное положение так, чтобы можно было соединить элементы крепления (замка) 14A и 14B.

После установки с внутренней боковой стороны колеса упомянутого внутреннего бокового элемента в виде полностью замкнутого кольцевого бандажа, свободные концы 64 тросовых звеньев поочередно крепятся в соответствующих соединителях 52 (см. фиг. 4), начиная со звена, ближнего к колесу. Первоначально эффективная длина каждого тросового звена оставляется больше необходимой, однако в дальнейшем все эти звенья подтягиваются до необходимой длины, переходя от звена к звену в направлении, к примеру, по часовой стрелке вокруг колеса, в результате чего цепь будет полностью охватывать колесо. В некоторых случаях для обеспечения плотного прилегания цепи к колесу целесообразно, захватывая поперечные элементы, оттянуть их и подвигать цепь в разные стороны.

Ручное натяжение цепи лучше всего производить, перемещая одну из втулок 66 от одного закрепа к другому внешнему боковому элементу до тех пор, пока цепь ни натянется в достаточной степени (при проверке вручную). После затяжки цепи при данном положении колеса следует несколько переместить автомобиль, чтобы затянуть другие тросовые звенья. По завершению затяжки (натяжения) цепи ее тросовые звенья должны иметь приблизительно одинаковую длину. Однако при определенных условиях в процессе монтажа цепи может оказаться невозможной реализация равной длины тросовых сегментов без перемещения автомобиля. С учетом этого, для одного из звеньев может оказаться необходимым увеличить длину по сравнению с другими для того, чтобы закрепить это звено на соответствующем соединителе 52. Благодаря проскальзыванию тросовых звеньев по соответствующим соединителям 54, первичное закрепление одного из звеньев может быть реализовано, фактически, за счет "заимствования" натяжения одного или нескольких других звеньев; в этом случае сетка поперечных элементов первоначально будет неравномерной. Способность к зацеплению тросовых звеньев при таких условиях является характерным признаком данной цепи. Указанная сетка станет равномерной после перемещения автомобиля и подрегулировки длины тросовых звеньев так, чтобы она стала приблизительно одинаковой. Выступающие наружу свободные концы тросовых звеньев закрепляются при помощи зажимов 74 (см. фиг. 4).

Вместо троса внутренний боковой элемент может быть выполнен из жесткой (полужесткой) пружинной ленты в виде обруча или кольцевого бандажа. Такой бандаж показан схематично позицией 82 на фиг. 10. В этом варианте исполнения цепи элементы крепления по концам ленточного бандажа выполнены в виде простейшего крюка 84 и ушка 86. Для разделения смежных соединителей внутренних узлов могут быть использованы промежуточные насадочные трубки 88; в этом случае отпадает необходимость в фиксации внутренних узлов сопряжения поперечных элементов на бандаже опрессовкой или каким-то другим способом. Возможен также такой конструктивный вариант, когда внутренний боковой элемент выполняется в виде цепи, а внутренние узлы закрепляются на цепи при помощи видоизмененных соединителей.

Далее приводится анализ принципиальных отличительных признаков и преимуществ настоящего изобретения. Длина внутреннего бокового элемента не регулируется, при этом длина его замка должна быть минимальной. При этом условии, при установке цепи на колесо, окружность, образуемая внутренним боковым элементом, может быть выставлена на заданном расстоянии от обода, предпочтительно в пределах двух дюймов (около 50 мм) за пределами обода колеса независимо от размера шины, и не будет иметь хордообразных, заметно длинных участков в узлах крепления по концам этого элемента. Такое конструктивное решение исключает или сводит к минимуму проблемы, касающиеся освобождения пространства с внутренней стороны колеса, в частности, для тормозных средств. Далее, применение нерегулируемого закрепа (замка) для внутреннего бокового элемента упрощает и ускоряет установку цепи на колесо.

С внутренней стороны цепи концевые поперечные элементы сетки, образуемой совокупностью этих элементов, закрепляются вблизи концов внутреннего бокового элемента. При соединении концов этого элемента поперечные элементы, находящиеся на концах упомянутой сетки, будут сходиться вместе, образуя около замка внутреннего бокового элемента узел, аналогичный внутренним узлам, образуемым остальными парами поперечных элементов. В результате этого при установке цепи на колесо по всей образующей поверхности шины формируется равномерная сетка поперечных элементов сцепления с практически постоянным шагом (ячейками) этих элементов и без неоднородности, характерной для известных цепей продольной и диагональной конфигураций.

Распределение внутренних узлов сопряжено по длине внутреннего бокового элемента фиксированное. Соответственно постоянным является и промежуток (шаг) по окружности между этими узлами после установки цепи на колесо. Это обеспечивает полную равномерность распределения поперечных элементов сцепления по шине и упрощает монтаж цепи.

Фиксация положений по окружности трех внешних узлов в соединителях 52 в первом варианте исполнения цепи также способствует равномерному фиксированному распределению поперечных элементов в сетке, предотвращая собирание этих элементов в сетке, предотвращая собирание этих элементов в одно место при резком торможении или ускорении и соскакивание цепи с колеса при резком ускорении или замедлении движения автомобиля. Тем не менее промежуток между последовательно расположенными внешними узлами является саморегулируемым в процессе использования цепи, что обусловлено наличием скользящих, подвижных соединителей 54. Изобретение предполагает осуществление натяжения и регулировки цепи с внешней стороны колеса. Поперечные элементы сцепления собраны в пары, так что их число в образуемой сетке четное. Благодаря шарнирному действию в узловых соединителях, натяжение поперечных элементов реализуется в режиме индивидуального саморегулирования. Усилия, прикладываемые к боковым элементам от поперечных элементов, передаются не напрямую, а промежуточно через узловые соединители. Тангенциальные составляющие сил, прикладываемых к каждому соединителю от каждой пары связанных с ним поперечных элементов и действующие по окружности, направлены противоположно и практически компенсируют друг друга.

Применение соединителей-переходников между поперечными элементами сцепления и боковыми удерживающими элементами устраняет проблемы разрыва соединений в узлах, характерного для известных цепей. Кроме того, за счет специфического решения узлов скрепления концов внутреннего бокового элемента и условий передачи усилий от поперечных элементов по концам сетки к элементам крепления внутреннего бокового элемента исключается возможность разрыва последнего в зоне скрепления (замка).

Настоящее изобретение дает ряд преимуществ по сравнению с ныне применяющимися диагональными цепями, оптимизируя условия сцепления с грунтом и реализуя расчетно оптимальные режимы функционирования цепи на практике. В частности, это предполагается существенной равномерностью, однородностью зигзагообразной диагональной сетки поперечных элементов заявленной цепи, обеспечивающей более равномерное и устойчивое сцепление колеса с грунтом, поскольку между дорожным покрытием и протектором шины постоянно находится какой-то поперечный элемент цепи. В известных цепях это невозможно, так как промежутки между поперечными элементами в сетке не остаются неизменными, что является следствием смещения их концов в условиях эксплуатации или предопределяется конструктивным решением упомянутой сетки, ячейки которой изменяются по продольному размеру при соединении концов боковых элементов.

В цепи, представляющей данное изобретение, поперечные элементы, создающие сцепление колеса с дорогой, располагаются диагонально, образуя ячеистую сетку. Это предотвращает западание указанных элементов и их удержание в поперечных пазах рисунка протектора, что может крайне отрицательно сказаться на состоянии шины и самой цепи. При диагональном расположении поперечных элементов звенья цепи более равномерно распределяются по колесу, создают меньше шума и вибраций, в меньшей степени выходят за рабочую поверхность покрышки. Уменьшение выноса этих элементов на торцы колеса сводит к минимуму проблемы свободного его размещения в посадочном месте, одновременно уменьшая износ поперечных элементов. Побочным преимуществом является то, что диагональные элементы плавно смещаются под шиной при контакте с грунтом в процессе вращения колеса.

Предложенная в рамках данного изобретения цепь обеспечивает не только улучшение сцепления колеса с грунтом, но и увеличение скорости вращения на скользкой поверхности при увеличенном сроке службы. Применение сплошных цилиндрических роликовых элементов сцепления на диагональных цепях приводит к износу по типу "голенище". Как показала практика, эта проблема устраняется в полной мере при использовании на диагональных поперечных элементах роликов в виде спиральных пружин. Кроме того, благодаря равномерности распределения сетки поперечных элементов по шине, износ этих элементов накапливается относительно однородно по всей сетке, а не в отдельных характерных точках, что в конечном итоге увеличивает срок службы цепи. Этот эффект усиливается за счет натяжения и регулирования положения отдельных поперечных элементов с результирующим уравниванием нагрузки. Такая цепь работает в режиме полной динамической уравновешенности, что способствует дополнительно удлинению срока ее службы, плавности перемещения колеса по грунту и снижению вероятности повреждения конструкции цепи. Снижение вероятности повреждения цепи обусловлено и другими особенностями ее конструктивного решения, являясь принципиальным преимуществом изобретения.

Чрезмерно натянутое состояние известных цепей является существенной предпосылкой для их разрыва. В то же время, если цепь устанавливается на колесо слишком свободно, поперечные ее рабочие элементы могут ударять по низу автомобиля, вызывая повреждение его частей и самой цепи. В отличие от этого предложенная цепь легко монтируется с обеспечением необходимой степени свободы вращения колеса при самых различных шинах, причем, если рассматриваемая цепь и устанавливается чрезмерно плотно, это не приведет к повреждению шины.

Цепи, составляющие предмет притязаний настоящего изобретения, являются "универсальными" приспособлениями, хорошо работая на шинах самых различных типов, включая низкопрофильные и другие современные шины.

Как следует из вышесказанного, заявленные цепи дают существенные преимущества пользователю. Они предпочтительны (в сравнении с известными цепями) и для производителя, и для продавца. При соответствующем номенклатурном наборе данных цепей различного типоразмера можно "охватить" ими существенно большее число типоразмеров шин, чем при использовании известных цепей. Далее, внутренний боковой элемент какой-то одной определенной длины может устанавливаться на ободы двух или даже трех различных размеров (независимо от размеров шин). Таким образом наличие трех типовых внутренних боковых элементов различной длины позволяет устанавливать их в общей сложности на семь типовых ободов различного диаметра. Ширина или диаметр шины предопределяет длину используемых поперечных элементов, однако, поскольку поперечные элементы крепятся сбоку колеса, а их натяжение реализуется вне пределов шины, реально существует значительный диапазон в выборе длины поперечных элементов.

Для заданной длины внутреннего бокового элемента и при заданном диаметре обода длина поперечных элементов может выбираться таким образом, чтобы обеспечивалось адекватное их закрепление с внешней стороны колеса при различных размерах шины. Каждой длине внутреннего бокового элемента может соответствовать, к примеру, две-три длины поперечного элемента. Позитивным практическим результатом этого является в частности то, что для всех шин легковых автомобилей может использоваться всего лишь восемь типоразмеров цепей. Это существенное преимущество и для продавцов, и для производителей (в смысле сокращения номенклатуры продукции).

Одним из преимуществ вышерассмотренного первого варианта заявленной цепи является то, что боковые его элементы, также как поперечные рабочие элементы, выполняются из троса. К примеру, боковые элементы могут состоять из 1/8-дюймового (3,2 мм) троса 7х7, а поперечные элементы из 1/8-дюймового троса 7х19. Трос может иметь покрытие (к примеру, из винила или нейлона) или не иметь покрытия. Поперечные троса могут иметь оплетку в виде спирально навитой проволоки, о чем говорилось ранее, хотя это и приведет к увеличению веса и момента сил на поперечных элементах. В общем случае тросовая цепь оказывается более легковесной, легче укладывается при неиспользовании и легче монтируется.

Ниже будут рассмотрены другие варианты исполнения изобретения, обладающие большинством (если не всеми) преимуществ первого варианта, рассмотренного выше. За исключением оговариваемого ниже, конструкция цепи по каждому такому модифицированному варианту (в частности, внутреннего бокового элемента, поперечных элементов, соединителей внутренних узлов и элементов сцепления) такая же, как в первом варианте.

Второй вариант исполнения предложенной цепи показан на фиг. 11. В этом варианте внешний боковой элемент цепи выполняется из цепных секций 90 регулируемой длины. Противоположные концы каждой такой секции подсоединяются к замкнутым крюкам или кольцам 92, шарнирно закрепленным на соединителях 94 внешних узлов сопряжения. На одном из звеньев каждой секции имеется крюк 96, который может зацепляться за одно из звеньев 98 цепной секции с регулированием ее длины. На крюк 96 для предотвращения его расцепления с задействуемым звеном 98 может быть надета жестко небольшая упругая втулка или насадка 100. После соответствующей регулировки длины каждой из секций 90, в сборе эти секции образуют внешний боковой элемент, который оттягивает соединители 94 в направлении оси вращения колеса, создавая натяжение поперечных элементов 16.

Как показано на фиг. 12, каждый из соединителей 94 внешних узлов, показанных на фиг. 11, может быть выполнен в виде пластинчатой детали 102 с отогнутым наружу ушком 104 и втулочным отгибом 106, аналогично конструкции, показанной на фиг. 3. Однако в этом случае втулка 106 образует опорную поверхность под ушко 108 крюка 110, которое пропускается через отверстие 112 в пластине 102 с достаточной свободой так, чтобы крюк мог шарнирно поворачиваться в указанном отверстии, устанавливаясь под различными углами. При использовании соединителей 94, показанных на фиг. 12, в варианте, представленном на фиг. 11, выступающая часть 114 крюка замыкается на его продольную стержневую часть 116, образуя кольцо, удерживающее концевые звенья цепных секций.

На фиг. 13 представлен вариант, являющийся модификацией второго варианта. В этом модифицированном варианте вместо регулирования длины цепных секций центральное звено каждой такой секции 117 снабжено крюком 118, который закрепляется за удлиненный непрерывный центральнорасположенный упругий элемент 120. Таким образом цепные секции подвергаются натяжению, передавая усилие поперечным элементам 16 через соединители 122 внешних узлов. Соединители 122, показанные на фиг. 13, имеют видоизмененную конструкцию, в которой применено кольцо 124, пропущенное через втулочный отгиб 106. С кольцом 124 связаны концевые звенья смежных цепных секций 117.

На фиг. 14 представлен третий вариант исполнения изобретения. В этом варианте цепи натяжение поперечных элементов создается удлиненным сплошным упругим элементом 126, скрепляемым с крюками 128 соединителей 130 внешних узлов сопряжения. В конструкции соединителя, показанной на фиг. 14, отсутствует втулочный отгиб 106, характерный для соединителя, показанного на фиг. 12, хотя в принципе, такая втулочная часть может быть использована. Кроме того, вместо отдельного крюка 128 пластинчатая деталь 132 каждого соединителя 130 может иметь выполненный заодно плоский крюк, зацепляемый за упомянутый упругий элемент натяжения.

В четвертом варианте исполнения рассматриваемой цепи, представленном на фиг. 15, упругий натяжной элемент 126 заменен перемычкой 134 регулируемой длины, пропущенной через замкнутые крюки или кольца 92 соединителей 94 внешних узлов, показанных на фиг. 11. Один конец этой перемычки может иметь заделочную петлю 136, закрепляемую в силовом кольце 92' одного из соединителей внешних узлов. Плоскость кольца 92' перпендикулярна плоскости расположения колец 92. В кольцо 92' может зацепляться крюк 138 пряжки 140, через которую свободный конец перемычки отведен с пережатием назад с возможностью регулирования длины последней. Такие пряжки широко используются на практике. Очевидно, что внешний боковой элемент при необходимости может выполняться частично из упругого материала, а частично из жесткой перемычки.

Соединители внешних узлов такого типа, как показано, к примеру, на фиг. 12, в которых крюк связан с пластинчатым телом шарнирно подвижно, являются предпочтительными, обладая тем преимуществом, что не препятствуют самозатяжке (автоматическому натяжению) взаимосвязанных с ними поперечных элементов и компенсации ослабления натяжения, которое может возникать при вращении колеса. Такие соединители желательны в особенности, когда в состав натяжного устройства входит упругий элемент, так как удлинение последнего будет сопровождаться ослаблением натяжки некоторых поперечных элементов. Более точно, при вращении цепи на колесе поперечные элементы, передний конец которых подсоединен к внутреннему боковому элементу (внутренний - имеется в виду расположение, если смотреть на протектор шины сверху), стремятся изогнуться назад. Эта тенденция усиливается предрасположенностью роликов сцепления на таких поперечных элементах смещаться в направлении переднего конца этих элементов.

Для компенсации нежелательного ослабления натяжения поперечных элементов, которое может происходить в процессе вращения колеса, желательно, чтобы соединители внешних узлов сопряжения могли шарнирно поворачиваться относительно из крюков. Другими словами, желательно, чтобы эти соединители реагировали на силу (степень) натяжения взаимосвязанных с ними поперечных элементов, проворачиваясь относительно их крюков. В этом смысле оптимальная шарнирная связь и максимально эффективная компенсация ослабления натяжения будут обеспечиваться, когда треугольник, ограниченный по вершинам точкой шарнирной связи крюка с соединителем внешнего узла и точками, в которых два поперечных элемента цепи скреплены с соединителем, будет равносторонним; при этом условии угол шарнирного разворота составит порядка 30^o. Если точку шарнирного закрепления переместить ближе к оси вращения колеса, вышеупомянутый треугольник будет равнобедренным, что приведет к уменьшению максимального угла шарнирного разворота, который тем не менее остается вполне приемлемым во многих случаях.

На фиг. 16 показана конструкция закрепа 144, являющегося модификацией средства крепления 14 внутреннего бокового элемента, показанного на фиг. 2. В этой видоизмененной конструкции концевая часть бокового троса 12 проходит через втулочный отгиб 142 каждого крепежного элемента 144A, 144B и отогнута назад, образуя петлю или перегиб 146. Втулка 142 обжата по тросу. Конец троса скреплен с пластиной 148 закрепа при помощи лапок-перемычек 150, выштампованных на указанной пластине и обжатых вокруг конца троса, как показано на фиг. 16. Втулка 142 сформирована по кромке пластинчатого корпуса 148. На противоположном конце пластины 142 отогнуто ушко 151. В этом ушке или скобе имеется отверстие 153, в которое вставляется конец поперечного элемента 16, который скрепляется с пластинчатой деталью 148 по способу, рассмотренному ранее применительно к фиг. 2. Противоположными концами промежуточный крюк 152 соединяется с петлями 146 крепежных элементов 144A, 144B (один конец крюка выполняется в виде замкнутого ушка), замыкая по окружности внутренний боковой элемент цепи. Крепежный узел, показанный на фиг. 16, имеет очень большую прочность на разрыв и уменьшенный абразивный износ в соединяемых частях за счет применения крюка (который в меньшей степени подвержен абразивному действию, чем листовой металл). В целях дальнейшего ослабления абразивного воздействия на данный узел петли заделываемого троса могут быть снабжены съемными нейлоновыми втулками или же закрыты снаружи литыми нейлоновыми обкладками, с которыми взаимодействует крюк 152. Положительным качеством узла крепления, показанного на фиг. 16, является также то, что все силы натяжения (вектора сил, прикладываемых к деталям данного узла) лежат практически в одной и той же плоскости и пересекаются в общей точке, что обеспечивает высокую кинематическую устойчивость крепежной системе.

На фиг. 17 показан узел крепления 154, предназначенный в качестве замка-закрепа для проволочного пружинно-обручевого внутреннего бокового элемента 82, изображенного на фиг. 10. Этот узел состоит из двух элементов крепления 154A и 154B, связанных с концами проволочного обруча 82. Элемент крепления 154A имеет плоский крюк 156, который вводится в отверстие 158, замыкая по окружности обруч 82. Отогнутые вверх ушки 160 имеют шлицевые отверстия 162, используемые для закрепления концов поперечных элементов 16, к примеру, по способу, показанному на фиг. 16. Каждый элемент крепления имеет втулочную часть 164, через которую пропускается соответствующий конец стягивающего обруча. Этот конец за втулочной частью 164 отгибается в сторону ушка 160 и зажимается последним. Таким образом, каждая концевая часть обруча скрепляется с элементом-закрепом 154A или 154B за счет обжатия под ушком 160 и во втулке 164; такая схема крепления желательна, но не обязательна. При использовании крепежного узла, показанного на фиг. 17, все вектора сил натяжения будут находиться приблизительно в одной и той же плоскости, пересекаясь в общей точке. Дополнительным преимуществом и положительным качеством является то, что данный узел крепления зафиксирован от разворота из плоскости обруча.

В заключении следует обратить внимание на то, что рассмотренные выше частные варианты исполнения изобретения носят сугубо иллюстративный характер, не исключая возможности внесения в конструкцию заявляемой цепи различных изменений и усовершенствований, практическое содержание и допустимый объем которых предопределяются положениями формулы изобретения, приводимой ниже. Существенные признаки изобретения, отображенные в формуле изобретения, могут быть воплощены в полном объеме или частично в цепях других типов, отличных от того, что было рассмотрено выше, к примеру, в целях с цепными и траковыми поперечными элементами.

Цепь состоит из грунтозацепов (10), имеющих удлиненный внутренний боковой элемент (12), выполненный в виде окружности заданной длины, образованной из сочленяемых элементов крепления (14А, 14В). Поперечные рабочие элементы (16), образуют зигзагообразную сетку (18), противоположные концы (18А, 18В) которой примыкают к крепежным элементам (14А, 14В). Имеется набор разнесенных друг относительно друга соединительных узлов (20) и набор узлов (22), разнесенных друг относительно друга и удаленных от бокового элемента (12). Внутренние узлы (20) скреплены с внутренним боковым элементом (12) при помощи соединителей (24) на некотором расстоянии друг от друга. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные качества цепи, а также сделать более простым монтаж и демонтаж цепи на колесе. 29 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Цепь противоскольжения для автомобильных шин, установленных на ободе колеса транспортного средства, содержащая удлиненный внутренний боковой элемент, предназначенный для образования заданной длины окружности вокруг обода колеса транспортного средства с его внутренней стороны, при этом внутренний боковой элемент имеет взаимодействующие крепежные элементы у его противоположных концов, которые соединены для получения окружности, большое количество поперечных элементов, образующих зигзагообразную сетку, которая включает в себя большое количество внутренних узлов, смежных с внутренним боковым элементом, и большое количество внешних узлов, удаленных от внутреннего бокового элемента и предназначенных для расположения вблизи обода с его наружной стороны, при этом поперечные элементы располагаются с возможностью их прохода вперед и назад поперек шины, причем поперечные элементы имеют крепежные элементы, смежные с внутренними узлами, для крепления поперечных элементов к внутреннему боковому элементу в заданных, фактически равноотстоящих местах вдоль него, и натяжное средство для оттяжки внешних узлов в направлении оси вращения колеса, отличающаяся тем, что в рабочем надетом на шину положении цепи ее поперечные элементы, входящие в состав зигзагообразной сетки, расположены по периметру шины равномерно, а натяжное средство снабжено устройством регулирования длины промежутков между последовательными внешними узлами для сохранения, по существу, равномерного расположения поперечных элементов на шине. 2. Цепь по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний боковой элемент выполнен из гибкого троса.

3 Цепь по п.1, отличающаяся тем, что внутренний боковой элемент выполнен в виде жесткого, пружинного обруча.

Приоритеты по пунктам:
08.06.89 по пп.1 - 14, 21, 23, 25 - 30;
21.11.89 по пп.15 - 20, 22, 24.