ШТИФТ ПРОТИВОСКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК B60C11/16 

Изобретение касается штифта противоскольжения для шины, включающего в себя несущую часть и зафиксированную в ней вставку, при этом у несущей части имеется фланцевый участок, к которому примыкает удерживающий участок, в котором выполнено гнездо, при этом вставка вставлена в гнездо и головкой выступает из этого гнезда наружу.

Такого рода штифт противоскольжения известен из DE 10 03 668. При этом применяется несущая часть, у которой имеется фланцевый участок, служащий крепежным основанием. На крепежном основании выполнен цилиндрический удерживающий участок. В этом удерживающем участке выполнено гнездо в виде глухого отверстия, в котором зафиксирована вставка из твердого материала, предпочтительно твердометаллический штифт. Вставка головкой выступает из гнезда наружу, при этом головка в поперечном сечении может иметь квадратную, круглую или треугольную форму. Головка образует функциональный элемент, который при зимней эксплуатации проникает в лежащий на дорожном полотне слой снега или льда, чтобы достичь лучшей сцепляемости. На практике хорошо зарекомендовали себя штифты противоскольжения, снабженные вставками, которые имеют круглую в поперечном сечении головку. Вставки с квадратным или треугольным поперечным сечением обладают хорошей сцепляемостью, так как участки граней головки обеспечивают хорошее проникновение в снежный или ледяной покров. Этот эффект достигается преимущественно тогда, когда поперечное сечение головки по положению своих граней ориентировано точно относительно шины. Эта ориентация осуществляется при монтаже лишь с трудом, и при использовании штифты противоскольжения прокручиваются относительно шины. Но тогда преимущество улучшенной сцепляемости больше не обеспечивается. Кроме того, оказалось, что квадратные или, соответственно, треугольные поперечные сечения при определенных дорожных условиях обладают неблагоприятными свойствами износа и поэтому чрезмерно быстро изнашиваются.

Из SE 523 713 C2 известен штифт противоскольжения, который имеет конструкцию, аналогичную описанной в DE 19 03 668. В качестве вставки при этом применяется твердометаллический штифт, который имеет пятигранное поперечное сечение. Здесь также существует проблема необходимости точной ориентации штифта противоскольжения. Чтобы избежать этого недостатка, в SE 523 713 C2 предлагается вогнуто изгибать грани участка головки, чтобы достигать улучшенного зацепления граней, независимо от пространственной ориентации. Кроме того, предлагаются семигранные формы поперечного сечения, которые в этом случае, однако, снова приближаются к круглой форме и не обладают по сравнению с ней существенно улучшенной сцепляемостью, так что необходимый для изготовления расход материала не оправдан.

Задачей изобретения является предоставить штифт противоскольжения вышеназванного рода, который отличается улучшенной сцепляемостью даже тогда, когда он смонтирован независимо от положения.

Эта задача решается за счет того, что головка вставки по меньшей мере в отдельных областях имеет шестигранное поперечное сечение.

Оказалось, что при этой форме поперечного сечения, независимо от расположения головки и ее ориентации относительно направления движения, всегда достигаются одинаковые параметры сцепляемости. При этом обеспечивается значительное преимущество в монтаже. Неожиданным образом оказалось также, что шестигранная геометрия поперечного сечения обладает улучшенной сцепляемостью по сравнению с известными штифтами противоскольжения, в частности, значительно улучшается боковая устойчивость при прохождении поворотов.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что шестигранная форма поперечного сечения головки образуется попарно параллельными друг другу поверхностями, причем расстояние между этими параллельными поверхностями находится в пределах от 1,8 мм до 2,8 мм, предпочтительно от 2,2 мм до 2,4 мм, например, равно 2,3 мм. Эта конфигурация поперечного сечения обеспечивает возможность агрессивного проникновения в снежный/ледяной покров в процессе качения. Но одновременно также перпендикулярно к плоскости поперечного сечения создается поверхность проекции с размерами, особенно предпочтительными для боковой устойчивости.

Для равномерных параметров сцепляемости предпочтительно, чтобы шестигранное поперечное сечение было выполнено симметрично, и все поверхности в плоскости поперечного сечения имели одинаковую протяженность.

Если штифт противоскольжения выполнен так, что углы шестигранного поперечного сечения образованы закругленными переходными участками, то с одной стороны, достигается оптимальная в отношении износа конфигурация граней. С другой стороны, это способствует постепенному зацеплению (врезанию) граней при качении шины.

Один из особенно предпочтительных вариантов изобретения заключается в том, что на головке вставки отформован стержень, и что шестигранное поперечное сечение головки в области перехода к этому стержню сходит на нет непрерывно. Посредством этой области перехода возможно непрерывное восприятие действующих на головку нагрузок, так что недопустимых пиков напряжений не возникает. Возможно, чтобы стержень включал в себя конический участок или был выполнен в конической форме. Тогда стержень может своей конической областью помещаться в коническое гнездо несущей части с силовым замыканием. При этом величина угла конуса должна быть выбрана так, чтобы обеспечивалось самоторможение.

Если предусмотрено, что головка вставки заканчивается имеющим полусферическую форму, выпукло изогнутым колпачковым участком, то свойства проникновения штифта противоскольжения улучшаются, и при качении шины достигается стабилизация ее положения. Кроме того, благодаря этому обеспечиваются улучшенные свойства износа, так как зацепление граней головки осуществляется непрерывно.

Предлагаемый изобретением штифт противоскольжения отличается необыкновенной сцепляемостью. Чтобы при этом обеспечить возможность отведения возникающих при эксплуатации усилий без отсоединения вставки, может быть предусмотрено, чтобы вставка выступала из гнезда наружу в пределах от 1,0 мм до 1,4 мм, предпочтительно от 1,1 мм до 1,3 мм, особенно предпочтительно на 1,2 мм, и в осевом направлении вставки была зафиксирована в гнезде на длине удержания, равной по меньшей мере 4,5 мм. Надежное закрепление и отведение усилий в шину осуществляется за счет того, что фланцевый участок имеет первый диаметр, что удерживающий участок включает в себя участок, имеющий второй диаметр, и что отношение диаметров первого ко второму выбрано в пределах от 1,3 до 1,8, предпочтительно от 1,4 до 1,6, предпочтительно составляет 1,52.

Надежное крепление несущей части достигается, в частности, тогда, когда фланцевый участок имеет первый диаметр ≥7,5 мм.

Стабильная конструкция, одновременно оптимизированная в отношении веса, обеспечивается, например, за счет того, что несущая часть на своем обращенном от фланцевого участка конце снабжена наконечником, имеющим округлое поперечное сечение, что это округлое поперечное сечение наконечника имеет третий диаметр, и что отношение первого диаметра фланцевого участка к третьему диаметру выбрано в пределах от 1,1 до 1,5, предпочтительно от 1,2 до 1,4, например, равно 1,3, и/или что отношение второго диаметра удерживающего участка к третьему диаметру концевого участка выбрано в пределах от 0,75 до 0,95, предпочтительно от 0,83 до 0,89, например, равно 0,857.

Вставка достаточно надежно закреплена в несущей части, в частности, тогда, когда предусмотрено, что несущая часть имеет общую продольную протяженность в осевом направлении в пределах от 8,0 мм до 12,0 мм, предпочтительно от 9,7 до 10,1 мм, и что вставка имеет длину в осевом направлении несущей части, которая выбрана в пределах от 4 мм до 7,5 мм, например, равна 6,3 мм.

Чтобы при высоких нагрузках надежно предотвратить деформацию или разрушение фланцевого участка, предлагаемый изобретением штифт противоскольжения может быть выполнен таким образом, чтобы фланцевый участок имел высоту в осевом направлении несущей части в пределах от 1,0 мм до 2,2 мм, предпочтительно от 1,5 мм до 1,7 мм.

Другой предлагаемый изобретением штифт противоскольжения может быть выполнен таким образом, чтобы отношение общей продольной протяженности несущей части к максимальному диаметру фланцевого участка было выбрано в пределах от 1,1 до 1,3. При этой конструкции передаваемая через вставку изгибная нагрузка надежно отводится в шину.

Один из предпочтительных вариантов изобретения заключается в том, что несущая часть и вставка вместе имеют массу ≤1,1 г.

Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью одного из примеров осуществления, изображенного на чертежах.

Показано:

фиг.1: изображенный в перспективе штифт противоскольжения,

фиг.2: штифт противоскольжения, изображенный на фиг.1, на виде сбоку и частично в сечении, и

фиг.3: штифт противоскольжения, изображенный на фиг.1 и 2, на виде сверху.

На фиг.1 показан штифт противоскольжения, включающий в себя несущую часть 10, которая изготовлена в виде металлической литой детали, в частности, алюминиевой литой детали.

Как более отчетливо показано на фиг.2, несущая часть 10 включает в себя выполненный в виде крепежного основания фланцевый участок 14, который образует нижнюю, ровную опорную поверхность 12, в которой выполнена впадина 13 в целях уменьшения веса.

К опорной поверхности 12 примыкает под углом кольцеобразная окружная наклонная поверхность 11. Эта наклонная поверхность 11 через закругленный участок переходит в полку 14.1, которая ориентирована перпендикулярно к центральной продольной оси M штифта противоскольжения.

Как можно видеть на фиг.3, полка 14.1 проходит кольцеобразно вокруг центральной продольной оси M. Сам фланцевый участок 14 выполнен в виде усеченного конуса и имеет максимальный первый диаметр D1 (например, ≥7,5 мм, в настоящем случае 8,2 мм). В области полки 14.1 на фланцевом участке 14 отформован удерживающий участок 15. Удерживающий участок 15 включает в себя цилиндрическую центральную область со вторым диаметром D2 (например, в пределах от 5,0 до 5,8 мм, предпочтительно от 5,2 до 5,6 мм, в настоящем случае равным 5,4 мм). На свободном конце несущей части 10 удерживающий участок 15 образует утолщенный наконечник 16 с диаметром D3, при этом центральная область через проходящий наклонно к центральной продольной оси M опорный участок 17 переходит в наконечник 16. Наконечник 16 заканчивается окружной фаской 18. Диаметр D3 составляет от 5,9 мм до 6,7 мм, предпочтительно от 6,1 мм до 6,5 мм, особенно предпочтительно 6,3 мм.

В несущей части 10 выполнено гнездо 19, в котором закреплена вставка 20. Вставка 20 выполнена в виде твердометаллического штифта. У него имеется стержень 23, на котором отформована головка 22. Головка 22 имеет шестигранное поперечное сечение и заканчивается выпукло изогнутым колпачковым участком 21.

Форма поперечного сечения головки 22 переходит в стержень 23, при этом образуется область 24 перехода, в которой грани головки 22 непрерывно сходят на нет в стержень 23. Свободный, обращенный от головки 22 конец стержня в поперечном сечении в этом случае выполнен круглым. Размеры гнезда 19 выбраны так, что вставка 20 может запрессовываться. При этом вытесненный материал несущей части 10 течет в свободные области поперечного сечения между гнездом 19 и стержнем 23. Таким образом обеспечивается надежное закрепление вставки 20.

Изобретение относится к конструкции шипа противоскольжения, предназначенного для вставки его в протектор шины транспортного средства. Штифт противоскольжения включает в себя несущую часть (10) и зафиксированную в ней вставку (20), при этом у несущей части (10) имеется фланцевый участок (14), к которому примыкает удерживающий участок (15), в котором выполнено гнездо (19), при этом вставка (20) вставлена в гнездо (19) и головкой (22) выступает из этого гнезда (19) наружу. Шестигранное поперечное сечение головки (22) образуется попарно параллельными друг другу поверхностями, причем расстояние между этими параллельными поверхностями находится в пределах от 1,8 мм до 2,8 мм. Технический результат - улучшение сцепляемости протектора шины с зимней дорожной поверхностью. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Штифт противоскольжения для шины, включающий в себя несущую часть (10) и зафиксированную в ней вставку (20), при этом несущая часть (10) имеет фланцевый участок (14), к которому примыкает удерживающий участок (15), в котором выполнено гнездо (19), при этом вставка (20) вставлена в гнездо (19) и головкой (22) выступает из этого гнезда (19) наружу, при этом головка (22) вставки (20) по меньшей мере в отдельных областях имеет поперечное сечение шестигранной формы, отличающийся тем, что шестигранное поперечное сечение головки (22) образуется попарно параллельными друг другу поверхностями, причем расстояние между этими параллельными поверхностями находится от 1,8 до 2,8 мм.

2. Штифт противоскольжения для шины, включающий в себя несущую часть (10) и зафиксированную в ней вставку (20), при этом несущая часть (10) имеется фланцевый участок (14), к которому примыкает удерживающий участок (15), в котором выполнено гнездо (19), при этом вставка (20) вставлена в гнездо (19) и головкой (22) выступает из этого гнезда (19) наружу, при этом головка (22) вставки (20) по меньшей мере в отдельных областях имеет поперечное сечение шестигранной формы, отличающийся тем, что углы шестигранного поперечного сечения образованы закругленными переходными участками.

3. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что шестигранное поперечное сечение выполнено симметрично и все поверхности в плоскости поперечного сечения имеют одинаковую протяженность.

4. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что на головке (22) вставки (20) отформован стержень (23) и что шестигранное поперечное сечение головки (22) в области (24) перехода к этому стержню (23) сходит на нет непрерывно.

5. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что головка (22) вставки заканчивается имеющим полусферическую форму, выпукло изогнутым колпачковым участком (21).

6. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что вставка (20) выступает из гнезда (19) наружу в пределах 1,0-1,4 мм и в осевом направлении вставки (20) зафиксирована в гнезде (19) на длине удержания, равной по меньшей мере 4,5 мм.

7. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что фланцевый участок (14) имеет первый максимальный диаметр (D1), что удерживающий участок (15) включает в себя участок, имеющий второй диаметр (D2), и что отношение диаметров первого (D1) ко второму (D2) выбрано в пределах 1,2-1,7.

8. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что несущая часть (10) на своем обращенном от фланцевого участка (14) конце снабжена наконечником (16), имеющим округлое поперечное сечение, причем это округлое поперечное сечение наконечника (16) имеет третий диаметр (D3), и что отношение (D1:D3) первого диаметра (D1) фланцевого участка (14) к третьему диаметру (D3) выбрано в пределах 1,1-1,5, и/или что отношение (D2:D3) второго диаметра (D2) удерживающего участка (15) к третьему диаметру (D3) концевого участка (16) выбрано в пределах 0,75-0,95.

9. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что несущая часть (10) имеет общую продольную протяженность (h1) в осевом направлении от 8,0 до 12,0 мм и что вставка (20) имеет длину (h3) в осевом направлении несущей части (10) от 4 до 7,5 мм.

10. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что фланцевый участок (14) имеет высоту (h1) в осевом направлении несущей части (10) 1,0 до 2,2 мм.

11. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что отношение (h1:D1) общей продольной протяженности (h1) несущей части (10) к максимальному диаметру (D1) фланцевого участка (14) выбрано в пределах 1,1-1,3.

12. Штифт противоскольжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что несущая часть (10) и вставка (20) вместе имеют массу ≤1,1 г.

13. Шина, снабженная штифтом противоскольжения, причем этот штифт противоскольжения закреплен в гнезде шины, отличающаяся штифтом противоскольжения по одному из пп.1-12.