ВОЛНООБРАЗНЫЙ ПРОГРЕССИВНЫЙ ФОРМООБРАЗУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ШИНЫ Российский патент 2012 года по МПК B29D30/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится вообще к протекторам шин и пресс-формам и, в частности, к волнообразным прогрессивным прорезям в протекторе и способам и устройствам образования данных прорезей.

Уровень техники

Известно, что в протекторах шин содержатся различные компоненты и элементы протектора для улучшения эксплуатационных характеристик шин. Известно также, что данные компоненты и элементы могут быть сформованы в пресс-форме в процессе вулканизации. Протекторы могут быть образованы и подвергнуты вулканизации независимо, например, для восстановления протектора шины, или одновременно с прикрепленным каркасом шины.

Канавки и прорези представляют собой два обычных элемента протектора, которые образуют в протекторе. Канавки представляют собой выемки, выполняемые в протекторе для образования элементов протектора, таких как ребра и блоки. Прорези представляют собой очень тонкие углубления, которые обычно расположены в элементах протектора. Канавки образуют пустое пространство в протекторе для поглощения воды и другого материала, на который наталкивается шина. Канавки также образуют края поверхности для улучшения сцепления с грунтом. Прорези также обеспечивают края для сцепления с грунтом, при этом дополнительно уменьшая жесткость элементов протектора. Однако прорези достигают своих целей преимущественно без существенного увеличения пустого пространства в протекторе. Причина состоит в том, что прорези представляют собой очень тонкие углубления, которые для обычных прямолинейных прорезей имеют толщину обычно в пределах 0,2-0,6 мм; причем прорези могут достигать толщины 1,0-1,2 мм. Однако желательно создавать прорези, которые являются по возможности такими тонкими, чтобы минимизировать образование и наличие пустого пространства.

Прогрессивные прорези обычно содержат верхнюю часть прорези, продолжающуюся от наружной поверхности шины до конкретной глубины в протекторе, после которой пара нижних выступов (или ответвлений) прорези продолжается вниз в протектор из первой части. По меньшей мере, один из нижних выступов также продолжается в сторону от другого, при этом продолжаясь вглубь протектора. Обычно прогрессивные прорези в поперечном сечении имеют вид перевернутой буквы Y, в общем показанной в патенте США № 4994126. При формовании протектора шины формообразующую форму или элемент используют для получения прогрессивной прорези в таком протекторе, причем такой формообразующий элемент образует форму поперечного сечения создаваемой прорези. Поскольку прогрессивные прорези содержат продолжающиеся в сторону выступы, формообразующие элементы для прогрессивных прорезей содержат такие же выступы. Поэтому соответствующие формообразующие элементы обычно испытывают повышенные нагрузки во время операций формования и извлечения из формы вследствие наличия нижних выступов. Во время таких операций элементы для прорезей вдавливают в протектор во время закрытия формы и извлекают из протектора во время открытия формы. Соответственно формообразующий элемент для прогрессивной прорези должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие во время операций формования и извлечения из формы, а также при повторном использовании во время многократных циклов вулканизации.

Один подход к созданию более прочного формообразующего элемента для прогрессивной прорези состоит в том, чтобы увеличивать толщину каждой части формы в соответствии с различными частями и выступами элемента для прорези. Однако это приводит к более толстым прорезям, которые могут быть неоптимальными для эксплуатационных характеристик шины. Следовательно, существует потребность в более прочном прогрессивном формообразующем элементе для прорези, который обеспечивает достаточно тонкие прорези в протекторе шины.

Краткое описание изобретения

Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения включают протекторы, содержащие одну или более прогрессивных прорезей, которые волнообразно изгибаются вдоль оси распространения по требуемой траектории, а также способы и устройства для образования таких прорезей в протекторах. Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения включают формообразующий элемент для прорези для использования в форме. Конкретные варианты осуществления такого формообразующего элемента включают верхний формообразующий элемент, продолжающийся вниз от верхнего конца до нижнего конца. Конкретные варианты осуществления могут также включать первый нижний выступ и второй нижний выступ, причем каждый нижний выступ продолжается вниз от первоначального углубления. Кроме того, конкретные варианты осуществления обеспечивают формообразующий элемент для прорези, содержащий ось распространения, вдоль которой формообразующий элемент для прорези волнообразно изгибается по требуемой траектории.

Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения включают сформованный протектор шины, включающий множество элементов протектора, разделенных одной или более канавок, и одну или более прогрессивных прорезей. В конкретных вариантах осуществления каждая прорезь содержит ось распространения, вдоль которой прорезь волнообразно изгибается по требуемой траектории. В конкретных вариантах осуществления каждая такая прорезь включает первый и второй нижний выступ, продолжающийся из верхней части прорези, причем каждый из выступов расположен на расстоянии от другого в протекторе и продолжается до некоторой глубины в протекторе.

Вышеупомянутые и другие цели, признаки и преимущества изобретения станут очевидными из приведенного ниже более подробного описания конкретных вариантов осуществления изобретения, проиллюстрированных на прилагаемых чертежах, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые детали.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе волнообразно изгибающегося формообразующего элемента для прорези в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой вид сверху формообразующего элемента, показанного на фиг.1.

Фиг.3А представляет собой вид с торца формообразующего элемента, показанного на фиг.1, изображающий силы, действующие на такой элемент во время закрытия формы перед циклом вулканизации, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг.3В представляет собой вид с торца формообразующего элемента, показанного на фиг.1, изображающий силы, действующие на такой элемент во время открытия формы после цикла вулканизации, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг.4 представляет собой вид сверху несимметрично волнообразно изгибающегося формообразующего элемента для прорези, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения.

Фиг.5 представляет собой вид сверху волнообразно изгибающегося формообразующего элемента для прорези, продолжающегося по ступенчатой траектории, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения.

Фиг.6 представляет собой вид сверху волнообразно изгибающегося формообразующего элемента для прорези, продолжающегося вдоль дугообразной оси распространения, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения.

Фиг.7 представляет собой вид в перспективе протектора, содержащего множество волнообразных прорезей, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8А представляет собой вид в разрезе волнообразной прорези, содержащейся в протекторе, показанном на фиг.4, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг.8В представляет собой вид в разрезе альтернативной волнообразной прорези, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.7А.

Фиг.8С представляет собой вид в разрезе альтернативной волнообразной прорези, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.7А.

Фиг.8D представляет собой вид в разрезе альтернативной волнообразной прорези, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.7А.

Фиг.9 представляет собой график, показывающий относительное улучшение (уменьшение) в максимальном напряжении при текучести (т.е. напряжении по Мизесу) σ_y,u/σ_y,o, обеспечиваемое волнообразным формообразующим элементом 10, при различных амплитудах U_A синусоидальной траектории Р. Более конкретно, график показывает максимальное относительное уменьшение напряжения посредством сравнения напряжения σ_y,o неволнообразного формообразующего элемента с напряжением σ_y,u волнообразного формообразующего элемента 10, при этом форма и размеры поперечного сечения каждого формообразующего элемента являются по существу одинаковыми. Как показано, когда амплитуда U_A волны увеличивается, уменьшение в напряжении также увеличивается, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет собой вид в перспективе формообразующего элемента, содержащего прогрессивный формообразующий элемент для прорези и второй формообразующий элемент для прорези, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание конкретных вариантов осуществления изобретения

Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают протекторы, содержащие волнообразный прогрессивный элемент или прорезь, и способы и устройства их образования.

Прогрессивная прорезь представляет собой прорезь, которая обычно включает в себя пару выступов, продолжающихся вниз из верхней части прорези, расположенной вдоль контактной поверхности протектора, причем, по меньшей мере, один из выступов продолжается в сторону от верхней части прорези. Контактная поверхность протектора представляет собой преимущественно часть протектора, проходящую вокруг внешней окружности шины между боковыми кромками протектора. По меньшей мере, один из пары выступов также проходит наружу или в сторону от другого выступа, когда каждый из них проходит вниз с увеличением глубины протектора. В конкретных вариантах осуществления нижние выступы продолжаются из верхней части прорези, имеющей некоторую длину, причем верхняя часть прорези продолжается вниз из контактной поверхности протектора до конкретной глубины в протекторе. Нижние выступы могут выступать из нижнего конца верхней части прорези или из любого другого места вдоль длины верхней части прорези. Для образования прогрессивных прорезей в протекторе соответствующий формообразующий элемент размещают в форме для образования рельефа. Прогрессивный формообразующий элемент для прорези включает в себя соответствующий элемент для каждого удлинения прорези. Обычно формообразующий элемент прорези образует прорезь, имеющую по существу одинаковую форму поперечного сечения, за исключением того, что формообразующий элемент, соответствующий верхней части прорези, может продолжаться дальше, образуя средство для закрепления формообразующего элемента в форме.

Прогрессивный формообразующий элемент 10 для прорези, показанный в конкретном варианте осуществления на фиг.1, включает в себя первоначальный или верхний элемент 12 для прорези и пару из первого и второго нижних выступов 14 и 16, продолжающихся из верхнего элемента 12. Как показано в общем на фиг.3А, каждый нижний элемент 14, 16 имеет соответствующую длину l₁₄, l₁₆ и продолжается в сторону до ширины W. В показанных вариантах осуществления верхний элемент 12 для прорези имеет длину l₁₂. Как показано на фиг.3А, длина l₁₂ верхнего элемента 12 для прорези равна сумме расстояний l_M и l_T, где расстояние l_M обозначает расстояние, на которое верхний элемент 12 для прорези вставляют в форму 40, а расстояние l_T обозначает расстояние, на которое верхний элемент 12 для прорези вставляют в протектор 20. Расстояния l_M и l_T могут иметь любую требуемую величину. Например, верхний элемент 12 для прорези может проходить в протектор и, следовательно, расстояние l_T будет равно нулю. Другими словами, верхний элемент 12 для прорези просто содержит соединение 15 между нижними элементами 14, 16, так что верхний элемент 12 для прорези по существу не продолжается вверх за пределами такого соединения 15. В показанных вариантах осуществления каждый из нижних элементов 14, 16 продолжается из верхнего элемента 12 в общем случае, то есть за соединением 15, в нижнем конце верхнего элемента 12. Однако в других вариантах осуществления предполагается, что каждый из нижних удлиненных элементов 14, 16 может продолжаться независимо из верхнего элемента 12, из одного и того же или разного положения вдоль длины l₁₂ верхнего элемента 12.

Обычные прорези, в сравнении с прогрессивными прорезями, не включают в себя пару нижних выступов. Следовательно, формообразующие элементы для образования обычных прорезей не содержат нижних удлиняющихся элементов 14, 16, а содержат удлиненный верхний элемент 12. Таким образом, во время операций формования и извлечения из формы на обычные элементы для прорези воздействуют значительно меньшие силы сопротивления, поскольку силы сопротивления воздействуют только на очень тонкую нижнюю концевую поверхность щелеобразного элемента, и любые боковые поверхности, которые могут существовать, когда обычный элемент для прорези продолжается вниз на волнообразной (т.е. нелинейной) траектории.

Из этого следует, что во время операций формования и извлечения из формы на прогрессивные формообразующие элементы 10 для прорези воздействуют значительно большие силы, чем силы, связанные с обычными прорезями. Поскольку нижние элементы 14, 16 продолжаются в стороны, прогрессивный формообразующий элемент 10 для прорези имеет значительно большую площадь боковой поверхности, чем обычный формообразующий элемент для прорези, к которому протектор будет прикладывать силы и моменты, чтобы сопротивляться введению или извлечению формообразующего элемента из такого протектора соответственно во время операций закрытия и открытия формы. Таким образом, к прогрессивному формообразующему элементу 10 прикладывается значительно большая сила по сравнению с обычным формообразующим элементом для прорези.

Например, как показано на фиг.3А, примерный вариант осуществления прогрессивного формообразующего элемента 10 для прорези показан в поперечном сечении во время операции закрытия формы. Когда форму 40 закрывают, например, перед формованием и/или вулканизацией протектора, элемент 10 для прорези вдавливают посредством усилия F_C закрытия в материал протектора, расположенный в форме. Соответственно, материал протектора сопротивляется введению элемента 10 для прорези, который передает силы F_RC сопротивления на нижние удлинения 14 и 16 формообразующего элемента 10. Кроме того, каждый из нижних удлиненных элементов 14, 16 подвергается воздействию момента M_RC, который возникает вследствие того, что каждый такой нижний элемент 14, 16 консольно выступает из верхнего элемента 12. Кроме того, как показано в качестве примера на фиг.3В, протектор прикладывает силы F_RO сопротивления и моменты M_RO к нижним элементам 14, 16, когда протектор пытается помешать извлечению элемента 10 во время операции открытия формы.

Как показано в качестве примера на фиг.1 и 2, для преодоления сил и напряжений, воздействующих на прогрессивный формообразующий элемент 10 для прорези, такой элемент 10 упрочняют посредством волнообразного изгибания элемента 10 вдоль его длины L, относительно оси А распространения, продолжающейся в преимущественно продольном направлении элемента 10. Другими словами, формообразующий элемент 10 для прорези и любая соответствующая прорезь 24, образованная из элемента 10 (такая как показанная, например, на фиг.7-8D), периодически изгибается в противоположные стороны относительно оси А распространения любым требуемым способом на протяжении длины L соответствующего элемента 10 или прорези 24. Таким образом, элемент 10 продолжается вдоль траектории Р, которая продолжается вдоль оси А распространения, волнообразно или нелинейно. Как показано на фиг.2, каждый участок S волнообразного изгиба продолжается вдоль оси А распространения на расстояние, равное половине (1/2) длины U_L.

Как показано на фиг.1 и 2, в конкретных вариантах осуществления, волнообразная траектория Р может быть симметричной относительно оси А. Однако, как показано на фиг.4, предполагается, что элемент 10 может продолжаться вдоль волнообразной траектории Р, которая не симметрична (т.е. асимметрична) относительно оси А распространения. Предполагается, что волнообразная траектория Р может продолжаться в виде плавной формы волны или ступенчатой траектории, такой как показанная в качестве примера на фиг.1, 2 и 4. Например, форма волны может представлять собой синусоидальную волну, имеющую периодическую длину, которая равна длине U_L, и амплитуду, равную расстоянию U_A. В других вариантах осуществления волнообразная траектория Р может продолжаться по ступенчатой (т.е. зубчатой) траектории, которая может быть образована из участков S линейного или нелинейного ступенчатого волнистого изгиба. Линейная ступенчатая траектория Р показана в качестве примера на фиг.5. Предполагается, что волнообразная траектория Р может существовать или продолжаться только вдоль части формообразующего элемента 10 для прорези, и/или может сочетаться с другими волнообразными частями формообразующего элемента 10 для прорези. Например, элемент 10 для прорези может включать интервалы контурированных или ступенчатых изгибов. Кроме того, удлинение траектории Р может продолжаться вдоль длины L постоянно или равномерно, как показано на фиг.1-2, или прерывисто, непостоянно, непериодически или произвольно, что означает, что траектория Р может волнообразно изгибаться непостоянно или прерывисто вдоль траектории Р.

Ось А распространения преимущественно продолжается вдоль длины L элемента 10 для прорези или соответствующей прорези 24. Как в общем показано на фиг.1-5, ось А распространения может быть линейной. Однако в других вариантах осуществления ось А распространения может продолжаться в нелинейном направлении, например, как показано в одном варианте осуществления на фиг.6.

Посредством обеспечения волнообразных нижних элементов 14, 16 каждый из них способен более эффективно выдерживать силы, воздействующие на него при вдавливании и извлечении формообразующего элемента 10 из протектора во время процесса формования. Следовательно, предполагается, что нижние элементы 14, 16 могут волнообразно изгибаться, в то время как верхний элемент 12 не изгибается волнообразно. Предполагается также, что элементы 12, 14, 16 могут изгибаться по-разному и независимо, или совместно в любой комбинации. На фиг.1, 2 и 4 в конкретных вариантах осуществления показаны элементы 12, 14, 16, которые изгибаются совместно.

В одном варианте осуществления синусоидальная траектория Р имеет периодическую длину U_L, равную 10 мм, и амплитуду U_A, равную 0,3 мм, 0,4 мм или 0,6 мм. В других вариантах осуществления амплитуда U_A находится в пределах 0,3-0,6 мм, 0,4-0,6 мм. В других вариантах осуществления амплитуда U_A равна, по меньшей мере, 0,3 мм, по меньшей мере, 0,4 мм или составляет, по меньшей мере, 3% периодической длины U_L. В соответствии с оценками в ходе проведенных исследований, если синусоидальная траектория Р формообразующего элемента 10 имеет периодическую длину U_L, равную 10 мм, и амплитуду U_A, равную 0,6 мм, то максимальное напряжение при текучести (т.е. напряжение по Мизесу) уменьшается в 2,5 раза по сравнению с максимальным напряжением при текучести не изгибающегося волнообразно формообразующего элемента, имеющего по существу такие же форму поперечного сечения и размеры. Однако при уменьшении амплитуды U_A от 0,6 до 0,4 мм максимальное напряжение при текучести уменьшилось в 2 раза.

На фиг.9 график в более общем виде показывает относительное улучшение (уменьшение) в максимальном напряжении при текучести (т.е. напряжении по Мизесу), обеспеченное волнообразно изгибающимся формообразующим элементом 10, при различных амплитудах U_A синусоидальной траектории Р. Более конкретно, график показывает уменьшение максимального относительного напряжения волнообразно изгибающегося формообразующего элемента 10 по сравнению с напряжением не изгибающегося волнообразно формообразующего элемента, имеющего по существу такую же форму поперечного сечения и размеры. На графике, сравнение максимального напряжения при текучести характеризуется относительным максимальным напряжением при текучести σ_y,u/σ_y,o, которое равно максимальному напряжению при текучести σ_y,u волнообразно изгибающегося формообразующего элемента 10 для прорези, разделенному на максимальное напряжение при текучести σ_y,o не изгибающегося волнообразно формообразующего элемента для прорези. Как в общем показано на фиг.9, уменьшение в напряжении увеличивается, когда амплитуда U_A волны увеличивается.

Посредством достижения увеличенной прочности и долговечности благодаря уменьшению напряжений посредством волнообразных изгибаний толщина t₁₂, t₁₄ и t₁₆ соответствующих волнообразно изгибающихся элементов 12, 14, 16 может быть уменьшена, улучшая эксплуатационные характеристики полученной в результате прорези в протекторе шины, а также соответствующего протектора шины. Со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг.3А и 3В, показаны толщины t₁₂, t₁₄ и t₁₆. Такие толщины могут изменяться вдоль длины L элемента 10 и могут отличаться друг от друга. В конкретных вариантах осуществления любая толщина t₁₂, t₁₄ и t₁₆ может быть равна 0,4 мм или меньше, а в других вариантах осуществления 0,3 мм или меньше, 0,2 мм или меньше и 0,1 мм или меньше. В конкретных вариантах осуществления любая толщина t₁₂, t₁₄ и t₁₆ может находиться в пределах 0,05-0,4 мм, а в других вариантах осуществления, 0,05-0,3 мм или 0,05-0,2 мм. Кроме того, ширина W может продолжаться на любое расстояние. В конкретных вариантах осуществления ширина W приблизительно равна 3-8 мм, а в более конкретных вариантах осуществления - 5-6 мм.

Для того чтобы обеспечить прикрепление прогрессивного формообразующего элемента 10 к форме, элемент 10 может включать одно или более крепежных средств. В конкретных вариантах осуществления, как показано в качестве примера на фиг.1, верхняя часть верхнего элемента 12 представляет собой крепежное средство, которое по существу может быть вставлено в форму для прикрепления, например, посредством сварки. Кроме того, крепежное средство может также содержать одно или более отверстий 19, расположенных вдоль верхнего элемента 12 для облегчения закрепления алюминия или другого металла вокруг части верхнего элемента 12 для сварки элемента 10 в алюминиевой форме. В дополнение или вместо верхнего элемента 10 и/или отверстий 19 может быть использовано любое другое крепежное средство, известное в данной области техники. Кроме того, в нижнем элементе 14, 16 могут быть предусмотрены выпускные отверстия 18 для обеспечения выпуска воздуха или резины через соответствующий элемент 14, 16.

Волнообразные формообразующие элементы 10 для прорези используют для образования соответствующих прогрессивных прорезей 24 в протекторе шины. На фиг.7 показан типичный протектор 20, содержащий волнообразные прогрессивные прорези 24, образованные посредством формообразующих элементов 10 аналогичной формы. В показанном варианте осуществления прогрессивные прорези 24 образованы в элементах 22 протектора, которые могут представлять собой ребро 22а или блок 22b. Волнообразные прорези 24 могут быть использованы и ориентированы в протекторе 20 любым способом для получения требуемого рисунка протектора. Таким образом, каждая прорезь 24 может продолжаться вдоль ее оси А распространения в любом направлении вдоль элемента 22 протектора, причем такая ось А распространения является линейной или нелинейной. На фиг.7, например, в конкретном варианте осуществления прорези 24 выполнены вдоль протектора, причем прорези 24а продолжаются вдоль блоков 22b, а прорези 24b продолжаются вдоль ребер 22а. Более конкретно, показано, что прорези 24а продолжаются сбоку вдоль протектора 20 в направлении, приблизительно перпендикулярном продольной центральной линии CL протектора 20, а прорези 24b продолжаются сбоку под углом смещения относительно продольной центральной линии CL протектора. Прорезь 24 может также продолжаться в окружном направлении вокруг шины, причем длина L прорези 24, или соответствующего формообразующего элемента 10, равна длине окружности протектора. Или можно также сказать, что такая прорезь 24, или формообразующий элемент 10, является непрерывной. В других вариантах осуществления волнообразные прорези 24 могут продолжаться по всей ширине (или длине) соответствующего элемента 22 протектора, как показано в качестве примера на фиг.7, или, в других вариантах осуществления прорезь 24 может продолжаться вдоль любой части меньше чем по всей ширине или длине любого элемента 22 протектора.

Со ссылкой на фиг.8А-8D, волнообразная прорезь 24 преимущественно продолжается до любой глубины D_F вглубь протектора шины. В конкретных вариантах осуществления, таких как варианты осуществления, показанные на таких чертежах, волнообразная прорезь 24 может содержать верхнюю или первоначальную часть 26, которая соответствует первоначальному или верхнему элементу 12 формообразующего элемента 10. Как и в случае верхнего элемента 12, предполагается, что верхняя часть 26 может быть волнообразно изгибающейся или не иметь волнообразного изгиба. Волнообразная прорезь 24 также включает первый и второй нижние выступы (то есть ответвления) 28, 30, каждый из которых соответствует первому и второму формообразующим элементам 14, 16 соответственно. В конкретных вариантах осуществления верхняя часть 26 продолжается вниз от внешней поверхности протектора до требуемой глубины D₂₆ протектора. Глубина D₂₆ соответствует длине l₁₂ соответствующего формообразующего элемента 10. Хотя глубина D₂₆ может иметь любую протяженность, предполагается также, что глубина D₂₆ может быть по существу равна нулю, так что соединение 15 продолжается вдоль поверхности протектора. Что касается нижних выступов 28, 30, то каждый такой выступ продолжается в протектор на глубину D₂₈ и D₃₀ соответственно. Такие выступы 28, 30 могут продолжаться на одинаковую глубину протектора, как показано на чертежах, или, в других вариантах осуществления, могут каждый продолжаться до разных глубин в протекторе.

Что касается формы поперечного сечения прогрессивной волнообразной прорези 24, то предполагается любая форма. С общей ссылкой на варианты осуществления, показанные на фиг.8А-8D, форма поперечного сечения прогрессивной прорези 24 может быть вообще охарактеризована как перевернутая буква Y или буква h. Предполагается также, что может быть использована любая другая форма или изменение и, соответственно, в пределах объема настоящего изобретения. Например, на фиг.8А показано поперечное сечение прорези 24, имеющее вильчатую форму. Кроме того, нижние выступы 28, 30 обычно имеют форму перевернутой буквы U или V. Отсюда следует, что прорезь 24 может иметь форму буквы U или V, если верхняя часть отсутствует, или если она имеет малую или незначительную длину. Со ссылкой на варианты осуществления, показанные на фиг.8В и 8С, показанные поперечные сечения прорези 24 могут быть также охарактеризованы как имеющие формы строчной и прописной перевернутой буквы Y соответственно. На фиг.8D показано поперечное сечение, имеющее форму строчной буквы h. Форма поперечного сечения прорези 24 может быть симметричной, как, например, показанная на фиг.8А и 8В, или несимметричной, как, например, показанная на фиг.8С и 8D. Поскольку волнообразная прорезь образуется посредством соответствующего формообразующего элемента 10, отсюда следует, что любые изменения в форме или исполнении, включая способ или траекторию волнообразного изгиба, для любой прорези 24 или элемента 10 соответствуют друг другу. Следовательно, описание, относящееся к формообразующему элементу 10, а также к соответствующим элементам 12, 14, 16, включено в описание, относящееся к прорези 24 и ее выступам 26, 28, 30, и наоборот. Следовательно, так же как и формообразующий элемент 10 для прорези имеет ось А распространения, так и соответствующая прорезь 24, образованная посредством такого формообразующего элемента 10, также продолжается вдоль той же оси А распространения (имеет соответствующую ось А распространения).

В процессе эксплуатации верхний выступ 26 обеспечивает первоначальную бороздку прорези вдоль поверхности протектора, которая может быть видна на фиг.7. После того как протектор шины истерся до конкретной глубины, верхняя бороздка прорези истирается на глубину D₂₄, оставляя открытыми пару разнесенных бороздок прорези, связанных с первым и вторым выступами 28, 30. Однако предполагается, что формообразующий элемент 10 для прорези может быть выполнен таким образом, что в протекторе 20 находятся только первый и второй нижние формообразующие элементы 14, 16, что означает, что в изношенном протекторе будут находиться только первый и второй выступы 28, 30. Другими словами, расстояние l_T, показанное на фиг.3А, будет равно нулю.

На фиг.10 показан другой вариант осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что волнообразная прорезь 24 может пересекаться с любым другим элементом протектора, таким как, например, другая канавка или прорезь. На фиг.10 показан многокомпонентный формообразующий элемент 50. Многокомпонентный элемент 50 обычно включает волнообразный формообразующий элемент 10 для прорези, пересекающийся со вторым формообразующим элементом 52 элемента протектора. Волнообразный формообразующий элемент 10 может иметь любой вариант осуществления, предусмотренный выше, и может пересекаться со вторым формообразующим элементом 52 под любым углом падения. Второй формообразующий элемент 52 может образовывать канавку или прорезь, которая может продолжаться в любом направлении вдоль протектора. Например, второй формообразующий элемент 52 продолжается в любом поперечном или окружном направлении вдоль протектора. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.10, второй формообразующий элемент 52 обычно включает верхнюю формообразующую часть 54 и нижнюю формообразующую часть 56, причем нижняя часть 56 продолжается из верхней части 54 от участка 58, при этом также продолжается в ширину из верхней формообразующей части 54 (т.е. нижняя формообразующая часть 56 шире верхней формообразующей части 54). В показанном варианте осуществления нижняя часть 56 образует единую продолговатую или обтекаемую форму, которая может иметь внешнюю форму, подобную форме, образуемой парой нижних выступов 14, 16 элемента 10, или, в других вариантах осуществления, нижняя часть 56 может иметь любую другую требуемую форму. В других вариантах осуществления второй формообразующий элемент 52 может содержать второй волнообразный формообразующий элемент 10, или обычную прорезь, которая обычно содержит удлиненную верхнюю часть 54, которая может продолжаться вниз на любое расстояние, причем такое удлинение вниз может быть линейным или нелинейным.

Как показано в варианте осуществления на фиг.10, верхняя формообразующая часть 54 продолжается на расстояние l₅₄ между верхней и нижней частью такой формообразующей части 54, а нижняя формообразующая часть 56 продолжается на расстояние l₅₆ между верхней и нижней частью такой формообразующей части. В конкретных вариантах осуществления расстояние l₅₄ верхней формообразующей части равно, по меньшей мере, 2 мм, и нижний слой износа, образованный нижней формообразующей частью 56 в протекторе, становится открытым после того, как расстояние l₅₄ истирается. В других вариантах осуществления могут быть использованы любые другие расстояния для расстояний l₅₄ и l₅₆. Кроме того, хотя нижние выступы 14, 16 прогрессивного формообразующего элемента 10 для прорези и нижняя формообразующая часть 56 второго формообразующего элемента 52, как показано на фиг.10, продолжаются (или начинаются) из одинаковых участков вдоль соответствующих элементов 10 и 52 (т.е. участки 15 и 58 расположены одинаково вдоль высоты элемента 50), в других вариантах осуществления нижние выступы и нижняя формообразующая часть 56 могут начинать продолжаться (начинаться) в разных участках вдоль высоты элемента 50. И наконец, длины l₁₄, l₁₆ выступов и длина l₅₆ нижней части могут быть одинаковыми, как показано на фиг.10, или разными, в других вариантах осуществления.

Хотя изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, необходимо понимать, что такое описание приведено в качестве иллюстрации, а не в качестве ограничения. Следовательно, объем и сущность изобретения должны определяться только объемом прилагаемой формулы изобретения.

Настоящее изобретение относится к пресс-формам для протектора шин и к протектору шин, в частности к волнообразным прогрессивным прорезям в протекторе и формообразующему элементу для образования данных прорезей. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение прочности формообразующего элемента без увеличения толщины прорезей, им образованных. Технический результат достигается волнообразным формообразующим элементом для прорези для использования в пресс-форме, который содержит верхний формообразующий элемент, продолжающийся вниз от верхнего конца до нижнего конца, элемент первого нижнего ответвления и элемент второго нижнего ответвления. Причем каждый элемент нижнего ответвления продолжается вниз от первоначального удлинения. При этом формообразующий элемент для прорези содержит ось распространения, вдоль которой формообразующий элемент для прорези волнообразно изгибается по требуемой траектории. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Волнообразный формообразующий элемент для прорези для использования в пресс-форме, содержащий:
верхний формообразующий элемент, продолжающийся вниз от верхнего конца до нижнего конца; и
элемент первого нижнего ответвления и элемент второго нижнего ответвления, причем каждый элемент нижнего ответвления продолжается вниз от первоначального удлинения,
при этом формообразующий элемент для прорези содержит ось распространения, вдоль которой формообразующий элемент для прорези волнообразно изгибается по требуемой траектории.

2. Формообразующий элемент по п.1, в котором волнообразной траекторией является синусоидальная траектория.

3. Формообразующий элемент по п.1, в котором волнообразной траекторией является ступенчатая траектория.

4. Формообразующий элемент по п.1, в котором волнообразная траектория является симметричной относительно продольной оси распространения.

5. Формообразующий элемент по п.1, в котором продольная ось распространения является нелинейной.

6. Формообразующий элемент по п.1, дополнительно содержащий крепежное средство для прикрепления прорези к форме.

7. Формообразующий элемент по п.1, в котором элементы первого и второго нижних ответвлений образуют симметричную форму поперечного сечения.

8. Формообразующий элемент по п.1, в котором элементы первого и второго нижних ответвлений образуют U-образную или V-образную форму поперечного сечения.

9. Формообразующий элемент по п.1, преимущественно образующий форму поперечного сечения в виде перевернутой буквы Y или h.

10. Формообразующий элемент по п.1, пересекающийся с формообразующим элементом для канавки или вторым формообразующим элементом для прорези.

11. Формообразующий элемент по п.10, в котором второй формообразующий элемент для прорези включает верхнюю формообразующую часть и нижнюю формообразующую часть, причем нижняя формообразующая часть продолжается в направлении ширины от верхней формообразующей части.

12. Формообразующий элемент по п.11, в котором нижняя расширенная формообразующая часть образует единое ответвление.

13. Формованный протектор шины, содержащий:
множество элементов протектора, разделенных одной или более канавками;
одну или более прогрессивных прорезей, каждая из которых имеет ось распространения, вдоль которой прорезь волнообразно изгибается по требуемой траектории, причем каждая прорезь также включает:
первое и второе нижние ответвления прорези, проходящие от верхнего ответвления прорези, при этом каждое из ответвлений расположено на расстоянии от другого в протекторе и продолжается до некоторой глубины в протекторе.

14. Протектор шины по п.13, в котором верхняя часть для прорези продолжается от внешней контактной поверхности протектора до конечной глубины в протекторе, причем первое и второе удлинение проходят от верхней части для прорези.

15. Протектор шины по п.13, в котором волнообразной траекторией является синусоидальная траектория.

16. Протектор шины по п.13, в котором волнообразной траекторией является ступенчатая траектория.

17. Протектор шины по п.13, в котором волнообразная траектория является симметричной относительно продольной оси распространения.

18. Протектор шины по п.13, в котором продольная ось распространения является нелинейной.

19. Протектор шины по п.13, в котором каждое из первого и второго ответвлений продолжается до разной глубины в протекторе.

20. Протектор шины по п.13, в котором первое и второе нижние ответвления образуют симметричную форму поперечного сечения.

21. Протектор шины по п.13, в котором первое и второе нижние ответвления образуют U-образную или V-образную форму поперечного сечения.

22. Протектор шины по п.13, в котором формообразующий элемент для прорези преимущественно образует форму поперечного сечения в виде перевернутой буквы Y или h.

23. Протектор шины по п.13, в котором прогрессивная прорезь пересекается с канавкой или второй прорезью.

24. Протектор шины по п.23, в котором вторая прорезь включает верхнюю часть и нижнюю расширенную часть.

25. Протектор шины по п.24, в котором нижняя расширенная часть содержит пару нижних ответвлений.