ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2010 года по МПК B60C11/16 

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, в которой шипы заделаны в протекторную часть. Более точно настоящее изобретение относится к пневматической шине, обеспечивающей возможность улучшения видимости мест, где должны быть прикреплены шипы (ниже называемых просто «местами крепления шипов»), а также обеспечивающей возможность увеличения способности к удерживанию шипов.

Шипованные шины представляют собой одни из наиболее предпочтительных шин для зимних шин (см., например, документы ЕР-1088685-А2 и ЕР-1129869-А2) в регионе, где климат зимой довольно суровый, например в России и скандинавских странах. В обычных шипованных шинах в целях придания достаточной жесткости зонам, окружающим шипы, щелевидные дренажные канавки (узкие прорези) в протекторе не образуют в местах крепления шипов и на их перифериях в протекторной части, и шипы прикрепляют к местам крепления, которые были определены заранее. Тем не менее трудно точно определить или идентифицировать места крепления шипов в протекторной части. Как следствие, шипы иногда прикрепляют в неправильных местах со смещением от заранее заданных мест, или даже не удается закрепить шипы. По этой причине места крепления шипов необходимо сделать более видимыми.

Между тем, шипы, заделанные в протекторную часть, имеют решающее влияние на эксплуатационные характеристики шипованной шины. Выпадение шипов приводит к существенному ухудшению характеристик шины при движении по льду. По этой причине разработка мер для предотвращения выпадения шипов остается критически важной проблемой для производителей шипованных шин.

Цель настоящего изобретения заключается в разработке пневматической шины, обеспечивающей возможность улучшения видимости мест крепления шипов и обеспечивающей возможность увеличения способности к удерживанию шипов.

Для достижения вышеупомянутой цели в соответствии с настоящим изобретением разработана пневматическая шина, в которой шип заделан в протекторную часть и которая содержит: место крепления шипа, которое находится в протекторной части, и множество выступающих частей, которые образованы так, что они окружают в форме кольца место крепления шипа.

Поскольку многочисленные выступающие части образованы так, что они окружают в форме кольца место крепления шипа, выступающие части способствуют улучшению видимости места крепления шипа. Соответственно, шип может быть закреплен правильно в заранее заданном месте крепления, и может быть предотвращен сбой при креплении шипа.

Многочисленные выступающие части, которые окружают место крепления шипа, обеспечивают эффект повышения жесткости части, так что способность к удерживанию шипа может быть увеличена, и может быть предотвращено выпадение шипа. Кроме того, многочисленные выступающие части, которые окружают место крепления шипа, имеют дополнительный эффект улучшения исходной тормозной характеристики шины, который можно отнести на счет их краевого эффекта.

В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы каждая из выступающих частей представляла собой небольшой элемент с дугообразной формой или с формой с протяженностью в радиальном направлении. Использование выступающих частей, каждая из которых представляет собой дугообразный или имеющий форму с протяженностью в радиальном направлении небольшой элемент, делает видимость места крепления шипа более «подходящей».

Предпочтительно, чтобы выступающие части были расположены в зоне, которая находится на расстоянии от местоположения наружного конца шипа, составляющем

5 мм или меньше. Более широкая зона расположения выступающих частей делает место крепления шипа более видимым, но в этом случае придется удалить щелевидные дренажные канавки из более широкой зоны, так что придется «пожертвовать» эффектом дренажа. Однако вышеуказанная заданная характеристика зоны расположения выступающих частей обеспечивает возможность как улучшения видимости, так и одновременно гарантированного наличия щелевидных дренажных канавок.

Предпочтительно, чтобы высота каждой выступающей части от поверхности протектора шины находилась в диапазоне от 0,2 мм до 1,0 мм включительно. Более высокая выступающая часть обеспечивает улучшение видимости места крепления шипа, но препятствует контакту шипа с дорогой. Однако вышеуказанное заданное значение высоты каждой выступающей части обеспечивает возможность как улучшения видимости, так и одновременно достижения лучшего контакта шипа с дорогой.

Предпочтительно, чтобы выступающие части были выполнены с, по меньшей мере, двумя разными высотами от поверхности протектора шины. Когда некоторые из выступающих частей имеют высоту, отличающуюся от высоты других частей подобным образом, разные выступающие части будут образовывать разные тени. Это улучшает видимость места крепления шипа.

Предпочтительно, чтобы выступающие части вместе образовывали совокупность выступающих частей, которая имеет любой контур из контура круглой формы и контура многоугольной формы. Совокупность выступающих частей с вышеупомянутой формой обеспечивает улучшение видимости места крепления шипа и в то же время способствует отличному качеству конструкции протекторной части.

Настоящее изобретение применимо для различных типов шипованных шин. Более точно, предпочтительно применить настоящее изобретение для пневматической шины, включающей в себя: множество продольных канавок, которые образованы в протекторной части так, чтобы они проходили в направлении окружности шины; множество поперечных канавок, которые образованы в протекторной части так, чтобы они проходили в направлении ширины шины; множество блоков, которые разделены продольными канавками и поперечными канавками и в любых из которых находятся места крепления шипов; множество щелевидных дренажных канавок, образованных в каждом из блоков в местах, смещенных от места крепления шипа.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - развернутый вид, иллюстрирующий рисунок протектора (перед креплением шипов) пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - развернутый вид, иллюстрирующий рисунок протектора (после крепления шипов) пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - увеличенный вид в плане, иллюстрирующий многочисленные выступающие части, окружающие одно из мест крепления шипов, показанных на фиг.1;

Фиг.4 представляет собой увеличенный вид в плане, иллюстрирующий многочисленные выступающие части, окружающие один из шипов, показанных на фиг.2.

Фиг.5 - вид в сечении элемента с фиг.4;

Фиг.6 - вид в сечении, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.7 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.8 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.9 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.10 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.11 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.12 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.13 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.14 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению;

Фиг.15 - вид в плане, иллюстрирующий выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению.

Конфигурация по настоящему изобретению будет подробно описана ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1 иллюстрирует протектор (перед креплением шипов) пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.2 иллюстрирует протектор (после крепления шипов) пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.1 и 2, многочисленные продольные канавки 2, каждая из которых простирается в направлении окружности шины зигзагообразно, и многочисленные поперечные канавки 3, каждая из которых простирается в направлении ширины шины, образованы в протекторной части 1. Данные продольные канавки 2 и поперечные канавки 3 отделяют друг от друга многочисленные блоки 4 и блоки 5. Ряды 40 блоков, каждый из которых включает в себя блоки 4, образованы со стороны центра протектора шины. Ряды 50 блоков, каждый из которых включает в себя блоки 5, образованы со стороны плечевых зон шины.

Многочисленные щелевидные дренажные канавки 6, каждая из которых проходит зигзагообразно в направлении ширины шины, образованы в каждом из блоков 4, включенных в ряды 40 блоков со стороны центра протектора, и в каждом из блоков 5, включенных в ряды блоков со стороны плечевых зон шины. Некоторые из блоков 4 и 5 предназначены для того, чтобы иметь места 7 крепления шипов. В каждом из блоков 4 и 5 с местами 7 крепления шипов щелевидные дренажные канавки 6 расположены так, что они не проходят через его место 7 крепления шипа. Кроме того, на поверхности протектора в каждом из блоков 4 и 5 с местами 7 крепления шипов многочисленные выступающие части 10 образованы так, что они окружают в форме кольца его место 7 крепления шипа.

Фиг.2 показывает, что шипы 20 прикреплены соответственно к местам 7 крепления шипов в блоках 4 и 5. Следует отметить, что отверстия для вставки могут быть образованы соответственно в местах 7 крепления шипов во время процесса вулканизации шины, или отверстия для вставки могут быть просверлены после процесса вулканизации шины. Каждый из шипов 20 заделан следующим образом. Сначала отверстие для вставки расширяют до широкого состояния, затем шип 20 вставляют в расширенное отверстие для вставки и затем устраняют расширение отверстия для вставки.

Фиг.3 представляет собой увеличенный вид в плане, иллюстрирующий многочисленные выступающие части, окружающие одно из мест крепления шипов, показанных на фиг.1. Фиг.4 представляет собой увеличенный вид в плане, иллюстрирующий многочисленные выступающие части, окружающие один из шипов, показанных на фиг.2. Фиг.5 представляет собой сечение элемента с фиг.4. Фиг.3 показывает, что каждая из выступающих частей 10 представляет собой небольшой дугообразный элемент. Многочисленные выступающие части 10 вместе образуют совокупность выступающих частей, предусмотренную с контурами по существу круглой формы с внутренней стороны и наружной стороны.

Фиг.4 и 5 показывают, что каждый из шипов 20 включает в себя: колоннообразную стержневую часть 21; фланцевую часть 22, образованную с обращенной к протектору стороны стержневой части 21 и имеющую больший диаметр по сравнению с диаметром стержневой части 21; фланцевую часть 23, образованную с нижней стороны стержневой части 21 и имеющую больший диаметр по сравнению с диаметром стержневой части 21; концевую часть 24, выступающую от фланцевой части 22 со стороны протектора в аксиальном направлении шипа.

В вышеописанной пневматической шине многочисленные выступающие части 10 образованы так, что они окружают в форме кольца каждое из мест 7 крепления шипов. Данные многочисленные выступающие части 10 способствуют улучшению видимости места 7 крепления шипа. Соответственно, когда каждый шип 20 прикрепляют к соответствующему месту 7 крепления шипа, шип 20 может быть легко прикреплен к заданному месту 7 крепления шипа, так что может быть предотвращен сбой при креплении шипа.

Кроме того, многочисленные выступающие части 10, которые окружают каждое из мест 7 крепления шипов, обладают эффектом увеличения жесткости данной зоны, так что способность к удерживанию шипа может быть увеличена и выпадение шипа может быть предотвращено. Кроме того, поскольку многочисленные выступающие части 10 образованы так, что они окружают каждое из мест 7 крепления шипов, краевой эффект, создаваемый выступающими частями 10, может обеспечить улучшение исходной тормозной характеристики шины.

Как показано на фиг.4, каждая из выступающих частей 10 предпочтительно может быть размещена в пределах такой зоны, что расстояние от местоположения наружного конца открытой для воздействия части соответствующего шипа 20 (расстояние обозначено символом А на фиг.4) составляет не более 5 мм. Соответственно, может быть обеспечено улучшение видимости мест крепления шипов, и в то же время может быть обеспечено гарантированное наличие щелевидных дренажных канавок 6. Напротив, если выступающие части 10 будут расположены в такой зоне, что расстояние А превышает 5 мм, зона, из которой щелевидные дренажные канавки 6 удалены, увеличивается. Подобное увеличение, если оно имеет место, ухудшает эффект дренажа.

Как показано на фиг.5, высота В каждой выступающей части 10 от поверхности протектора (поверхность обозначена символом S на фиг.5) предпочтительно может быть задана в диапазоне от 0,2 мм до 1,0 мм. Соответственно, может быть обеспечено улучшение видимости мест 7 крепления шипов, и в то же время контакт шипа 20 с дорогой может быть улучшен. Если высота В составляет менее 0,2 мм, видимость ухудшается. Наоборот, высота В, превышающая 1,0 мм, препятствует контакту шипа 20 с дорогой.

Фиг.6 представляет собой сечение, иллюстрирующее выступающие части в модифицированном примере по настоящему изобретению. Фиг.6 показывает, что некоторые из выступающих частей 10 имеют высоту В1 от поверхности S протектора шины, в то время как остальные выступающие части 10 имеют высоту В2 от поверхности S протектора шины. Следует отметить, что В1>В2. По меньшей мере, два разных значения высоты выступающих частей 10 приводят к разным формам теней в зависимости от значений высоты выступающих частей, когда на протекторную часть 1 смотрят сверху. Соответственно, видимость места 7 крепления шипа может быть улучшена.

Фиг.7-15 представляют собой виды в плане, иллюстрирующие выступающие части в соответствии с разными модифицированными примерами по настоящему изобретению. На фиг.7 каждая из выступающих частей 10 представляет собой небольшой элемент с формой с протяженностью в радиальном направлении. Многочисленные выступающие части 10 вместе образуют совокупность выступающих частей, предусмотренную с контурами по существу круглой формы с внутренней стороны и наружной стороны. На фиг.8 каждая из выступающих частей 10 представляет собой небольшой дугообразный элемент. Многочисленные выступающие части 10 вместе образуют совокупность выступающих частей, предусмотренную с контурами по существу круглой формы с внутренней стороны и наружной стороны. Следует отметить, что выступающие части 10 на фиг.3 расположены в виде двух кругов, в то время как выступающие части 10 на фиг.8 расположены в виде трех кругов. На фиг.9 некоторые из выступающих частей 10 представляют собой небольшие дугообразные элементы, а остальные представляют собой небольшие элементы, каждый из которых имеет форму с протяженностью в радиальном направлении. Многочисленные выступающие части 10 вместе образуют совокупность выступающих частей, предусмотренную с контурами по существу круглой формы с внутренней стороны и наружной стороны. На каждой из фиг.10 и 11 многочисленные выступающие части 10 вместе образуют совокупность выступающих частей, предусмотренную с контуром по существу круглой формы с внутренней стороны и наружным контуром по существу шестиугольной формы. На каждой из фиг.12-15 многочисленные выступающие части 10 вместе образуют совокупность выступающих частей, предусмотренную с контурами по существу круглой формы с внутренней стороны и наружной стороны. Все из данных выступающих частей 10, показанных на фиг.7-15, улучшают видимость частей для крепления шипов и способствуют получению отличной конструкции протекторной части 1.

Таким образом, ранее был описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, но следует понимать, что различные модификации, замены и замещения могут быть выполнены для вышеописанного варианта осуществления при условии, что подобные изменения не отходят от идей и объема настоящего изобретения, определяемых объемом сопровождающей формулы изобретения.

В пневматической шине с размером шины 205/55R16 и с шипами, заделанными в ее протекторную часть, места крепления шипов находятся в любом из блоков в протекторной части. Многочисленные выступающие части образованы так, что они окружают в форме кольца каждое из мест крепления шипов. Шины по примерам 1-6 изготовлены с различиями в нижеуказанных свойствах, приведенных в Таблице 1, таких как: форма выступающих частей; расстояние А от самых дальних от центра мест выступающих частей до местоположения наружного конца шипа; высота(-ы) В выступающих частей от поверхности протектора шины. Две разные величины предусмотрены в примере 5 для высоты (высот) выступающих частей от поверхности протектора шины, подобных показанным на фиг.6. В целях сравнения шина, не имеющая выступающих частей, образованных вокруг мест крепления шипов, используется в качестве обычного (традиционного) примера.

В соответствии с методами испытаний, которые будут описаны ниже, оценены видимость мест крепления шипов, способность к удерживанию шипов и исходная тормозная характеристика для шин, изготовленных, как указано выше.

Видимость мест крепления шипов:

Из 100 шипов, которые пытались прикрепить к испытываемой шине, подсчитывают число шипов, прикрепленных к соответствующим им надлежащим местам. Рассчитывают отношение числа правильно прикрепленных шипов ко всем 100 шипам и результат оценки выражают как показатель, при этом соответствующий показатель для обычного примера составляет 100. Чем больше величина показателя, тем лучше видимость мест крепления шипов.

Способность к удерживанию шипов:

Испытываемые шины с прикрепленными шипами монтируют на транспортном средстве с классом, соответствующим рабочему объему двигателя 2500 см³. При внутреннем давлении в шине, составляющем 230 кПа, осуществляют пробег транспортного средства, составляющий 10000 км, по обычной дороге и затем подсчитывают шипы, которые выпали. Рассчитывают величину, обратную подсчитанной величине, и результат оценки выражают как показатель, при этом обратная величина для обычного примера составляет 100. Чем больше величина показателя, тем лучше способность к удерживанию шипов.

Исходная тормозная характеристика:

Испытываемые шины с прикрепленными шипами монтируют на транспортном средстве с классом, соответствующим рабочему объему двигателя 2500 см³. При внутреннем давлении в шине, составляющем 230 кПа, тормоз включают на транспортном средстве, которое движется со скоростью 40 км/ч по льду, и затем измеряют тормозной путь. Рассчитывают величину, обратную измеренной величине, и результат оценки выражают как показатель, при этом обратная величина для обычного примера составляет 100. Чем больше величина показателя, тем лучше исходная тормозная характеристика.

Таблица 1   Обычный пример Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Форма выступающих частей - Фиг.3 Фиг.3 Фиг.3 Фиг.7 Фиг.8 Фиг.9 Расстояние А для выступающих частей (мм) - 5 5 5 5 5 5 Высота В выступающих частей (мм) - 0,3 0,5 0,6 0,5 0,3,
0,6 0,5 Видимость 100 103 105 106 106 107 109 Способность к удерживанию шипов 100 101 102 103 102 103 103 Исходная тормозная характеристика 100 101 102 103 102 103 103

Таблица 1 четко показывает, что каждая из шин по примерам 1-6 имеет лучшие характеристики как в отношении видимости мест крепления шипов, так и в отношении способности к удерживанию шипов, чем шина по обычному примеру. Кроме того, каждый из примеров 1-6 имеет эффект улучшения исходной тормозной характеристики по сравнению с обычным примером.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина представляет собой пневматическую шину, в которой шипы заделаны в протекторную часть. Места крепления шипов находятся в протекторной части, а многочисленные выступающие части образованы так, что они окружают в форме кольца каждое из мест крепления шипов. Технический результат - обеспечение возможности улучшения видимости мест крепления шипов и увеличения способности к удерживанию шипов. 6 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

1. Пневматическая шина, в которой шип заделан в протекторную часть, содержащая:
место крепления шипа, которое находится в протекторной части; и
множество выступающих частей, которые образованы так, что они окружают в форме кольца место крепления шипа.

2. Пневматическая шина по п.1, в которой каждая из выступающих частей представляет собой небольшой элемент с любой из дугообразной формы и формы с протяженностью в радиальном направлении.

3. Пневматическая шина по п.1, в которой выступающие части расположены в зоне, которая находится на расстоянии, составляющем 5 мм или меньше от местоположения наружного конца шипа.

4. Пневматическая шина по п.1, в которой каждая из выступающих частей имеет высоту от 0,2 до 1,0 мм включительно от поверхности протектора шины.

5. Пневматическая шина по п.1, в которой выступающие части выполнены с, по меньшей мере, двумя разными высотами от поверхности протектора шины.

6. Пневматическая шина по п.1, в которой выступающие части вместе образуют совокупность выступающих частей, которая имеет круглый контур или многоугольный контур.

7. Пневматическая шина по любому из пп.1-6, дополнительно содержащая:
множество продольных канавок, которые образованы в протекторной части так, что они проходят в направлении окружности шины;
множество поперечных канавок, которые образованы в протекторной части так, что они проходят в направлении ширины шины;
множество блоков, которые разделены продольными канавками и поперечными канавками и в любых из которых находятся места крепления шипов; и
множество щелевидных дренажных канавок, образованных в каждом из блоков в местах, которые смещены от места крепления шипа.