ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2018 года по МПК B60C15/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, относится к пневматической шине с уменьшенным отслаиванием периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты и повышенной долговечностью шины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Радиальные шины большой грузоподъемности для тяжелых условий работы выполняют со стальными бортовыми лентами, которые включают в себя стальные корды, на частях слоя каркаса, входящих в контактное взаимодействие с ободом, для защиты слоя каркаса и дли уменьшения или предотвращения проникновения воздуха через часть, входящую в контактное взаимодействие с ободом. Технические решения, описанные в патентных документах 1 и 2, известны как обычные пневматические шины, в которых используется подобная конфигурация.

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии (перевод заявки РСТ) № 2002-517347

Патентный документ 2: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2013-35407

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Конфигурации, выполненные с такой стальной бортовой лентой, имеют тенденцию к проявлению недостатка, заключающегося в отслаивании периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты (концевой части, расположенной снаружи наполнительного шнура борта в направлении ширины шины).

С учетом вышеуказанной проблемы задача настоящего изобретения состоит в разработке пневматической шины с уменьшенным отслаиванием периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты и повышенной долговечностью шины.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Для решения задачи, описанной выше, пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением содержит:

два сердечника бортов;

два наполнительных шнура бортов, расположенные снаружи двух сердечников бортов в радиальном направлении шины;

слой каркаса, размещенный с его загибанием вокруг сердечников бортов и наполнительных шнуров бортов;

стальную бортовую ленту, включающую в себя размещенное в определенном порядке множество стальных кордов, при этом стальная бортовая лента расположена между слоем каркаса и поверхностью, входящей в контактное взаимодействие с ободом.

В такой пневматической шине

высота Hs наружной концевой части стальной бортовой ленты, расположенной снаружи наполнительных шнуров бортов в направлении ширины шины, и высота Hf борта обода имеют соотношение: 0,5≤Hs/Hf≤1,0, при этом высота измерена от места измерения диаметра обода.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ОТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением имеет соответствующую высоту Hs наружной концевой части стальной бортовой ленты. В частности, когда Hs/Hf равно или меньше 1,0, обеспечивается опора для наружной концевой части стальной бортовой ленты между ободом и слоем каркаса, когда шина смонтирована на ободе. В результате минимизируется или предотвращается деформация периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты, и, таким образом, минимизируется или предотвращается отслаивание периферийной резины у наружной концевой части.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - сечение, выполненное вдоль меридионального направления шины и иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - увеличенное сечение, иллюстрирующее бортовую часть пневматической шины, проиллюстрированной на фиг. 1;

Фиг. 3 - увеличенное сечение бортовой части, проиллюстрированной на фиг. 2; и

Фиг. 4 - таблица, показывающая результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один вариант осуществления настоящего изобретения подробно описан ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Тем не менее, изобретение не ограничено данным вариантом осуществления. Кроме того, компоненты варианта осуществления включают компоненты, которые являются заменяемыми при одновременном сохранении согласованности изобретения, и очевидно заменяемые компоненты. Кроме того, множество модифицированных примеров, описанных в варианте осуществления, могут быть свободно скомбинированы вместе в пределах объема очевидности для специалиста в данной области техники.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА

Фиг. 1 представляет собой сечение, выполненное вдоль меридионального направления шины и иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 иллюстрирует сечение зоны, расположенной с одной стороны пневматической шины в радиальном направлении шины. Фиг. 1 иллюстрирует радиальную шину большой грузоподъемности, монтируемую на грузовом автомобиле, автобусе или тому подобном для перемещения на длинные расстояния, в качестве примера пневматической шины.

В описаниях для фиг. 1 «сечение, выполненное вдоль меридионального направления шины» относится к сечению шины, выполненному вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (непроиллюстрированную). Ссылочная позиция CL обозначает экваториальную плоскость шины. «Экваториальной плоскостью шины» названа плоскость, которая ортогональна к оси вращения шины и которая проходит через точку шины, центральную в направлении оси вращения шины. Кроме того, «направление ширины шины» относится к направлению, параллельному оси вращения шины. «Радиальное направление шины» относится к направлению, ортогональному к оси вращения шины.

Пневматическая шина 1 имеет кольцеобразную конструкцию с осью вращения шины в качестве ее центра. Пневматическая шина 1 выполнена с двумя сердечниками 11, 11 бортов, двумя наполнительными шнурами 12, 12 бортов, слоем 13 каркаса, брекерным слоем 14, резиновым протектором 15, двумя резиновыми боковинами 16, 16 и двумя амортизирующими резиновыми элементами 17, 17 для обода (см. фиг. 1).

Два сердечника 11, 11 бортов имеют кольцеобразную конструкцию и включают в себя множество бортовых проволок, связанных вместе в пучок. Сердечники 11, 11 бортов образуют сердечники левой и правой бортовых частей. Каждый из наполнительных шнуров 12, 12 бортов включает в себя нижний наполнительный шнур 121 и верхний наполнительный шнур 122. Наполнительные шнуры 12, 12 бортов расположены на наружной - в радиальном направлении шины - периферии сердечников 11, 11 бортов и образуют бортовые части.

Слой 13 каркаса проходит между левым и правым сердечниками 11, 11 бортов в виде тороида, образуя каркас для шины. Кроме того, каждая краевая часть слоя 13 каркаса загнута от стороны, внутренней в радиальном направлении шины, к стороне, наружной в радиальном направлении шины, и зафиксирована с загибанием ее вокруг сердечника 11 борта и наполнительного шнура 12 борта. Кроме того, слой 13 каркаса образован множеством кордов каркаса, каждый из которых изготовлен из стали или материала из органических волокон (например, нейлона, сложного полиэфира, вискозы или тому подобного), покрыт резиновым покрытием и подвергнут процессу прикатки. Слой 13 каркаса имеет угол каркаса (угол наклона направления волокон кордов каркаса относительно направления вдоль окружности шины), абсолютная величина которого составляет от 85 градусов до 95 градусов. Следует отметить, что в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 1, слой 13 каркаса имеет однослойную структуру, образованную из одного слоя каркаса. Однако, без ограничения этим как таковым, слой 13 каркаса может иметь многослойную структуру из наложенных друг на друга слоев каркаса (не проиллюстрировано).

Брекерный слой 14 включает в себя наложенные друг на друга слои 141-145 брекера и размещен, будучи намотанным вокруг наружной периферии слоя 13 каркаса. Данные слои 141-145 брекера образованы, например, брекером 141 с большим углом наклона, двумя брекерами 142 и 143 с перекрещивающимися кордами, закрывающим слоем 144 брекера и окружным усиливающим слоем 145. Кроме того, слои 141-145 брекера образованы множеством кордов брекера, каждый из которых изготовлен из стали, покрытой резиновым покрытием, или материала из органических волокон и подвергнут процессу прикатки. Слои 141-145 брекера имеют заданный угол брекера (угол наклона направления волокон кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины).

Резиновый протектор 15 расположен на окружной периферии слоя 13 каркаса и брекерного слоя 14, наружной в радиальном направлении шины, и образует протекторную часть. Резиновые боковины 16, 16 расположены снаружи слоя 13 каркаса в направлении ширины шины. Резиновые боковины 16, 16 образуют части, представляющие собой левую и правую боковины. Амортизирующие резиновые элементы 17, 17 для обода расположены внутри по отношению к левому и правому сердечникам 11, 11 бортов и загнутой части слоя 13 каркаса в радиальном направлении шины. Амортизирующие резиновые элементы 17, 17 для обода образуют поверхность контакта левой и правой бортовых частей с бортом обода.

БОРТОВАЯ ЛЕНТА

Обычные радиальные шины большой грузоподъемности выполнены со стальными бортовыми лентами, которые включают в себя стальные корды, на частях слоя каркаса, входящих в контактное взаимодействие с ободом, для защиты слоя каркаса и дли уменьшения или предотвращения проникновения воздуха через часть, входящую в контактное взаимодействие с ободом.

Однако конфигурации, выполненные с такой стальной бортовой лентой, имеют тенденцию к проявлению недостатка, заключающегося в отслаивании периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты (концевой части, расположенной снаружи наполнительного шнура борта в направлении ширины шины).

Соответственно, в пневматической шине 1 используется нижеуказанная конфигурация для минимизация или предотвращения отслаивания периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты.

Фиг. 2 представляет собой увеличенное сечение, иллюстрирующее бортовую часть пневматической шины, проиллюстрированной на фиг. 1. Фиг. 3 представляет собой увеличенное сечение бортовой части, проиллюстрированной на фиг. 2. Данные чертежи представляют собой увеличенные сечения одной из двух, а именно левой и правой, бортовых частей.

Как проиллюстрировано на фиг. 2, пневматическая шина 1 выполнена со стальной бортовой лентой 21, образованной, по меньшей мере, одним слоем.

Стальная бортовая лента 21 представляет собой усиливающий слой, размещенный на входящей в контактное взаимодействие с ободом части шины для защиты слоя 13 каркаса. Стальная бортовая лента 21 образована, например, листообразным элементом, выполненным посредством размещения в определенном порядке и подвергания процессу прикатки множества стальных кордов, ткани, сотканной из множества стальных кордов, композиционного материала из обрезиненных подобных листообразных элементов или ткани, или тому подобного.

Например, в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, один слой 13 каркаса загнут вверх и вокруг сердечника 11 борта с внутренней стороны наружу в направлении ширины шины и зафиксирован. Одна стальная бортовая лента 21 расположена между слоем 13 каркаса и поверхностью, входящей в контактное взаимодействие с ободом, и проходит так, что ее форма соответствует форме слоя 13 каркаса. Стальная бортовая лента 21 расположена равномерно вокруг всей окружной периферии шины. Стальная бортовая лента 21 загнута вверх вместе со слоем 13 каркаса и окружает загнутую часть слоя 13 каркаса с внутренней стороны в радиальном направлении шины. Поднятая/загнутая вверх, концевая часть стальной бортовой ленты 21, расположенная внутри в направлении ширины шины, проходит снаружи в радиальном направлении шины рядом со слоем 13 каркаса и расположена дальше снаружи в радиальном направлении шины, чем сердечник 11 борта. Поднятая/загнутая вверх, концевая часть стальной бортовой ленты 21, расположенная снаружи в направлении ширины шины, проходит снаружи в радиальном направлении шины вместе с загнутой вверх частью слоя 13 каркаса и расположена дальше снаружи в радиальном направлении шины, чем сердечник 11 борта.

Когда шина с такой конфигурацией смонтирована на ободе, стальная бортовая лента 21 находится между слоем 13 каркаса и бортом обода и защищает слой 13 каркаса. Таким образом, минимизируется или предотвращается проникновение воздуха через часть, входящую в контактное взаимодействие с ободом.

В данном случае, если смотреть в сечении, выполненном вдоль меридионального направления шины (см. фиг. 2), видно, что стальная бортовая лента 21 имеет левую и правую концевые части, и концевая часть 211, расположенная снаружи наполнительного шнура 12 борта в направлении ширины шины, названа «наружной концевой частью», и концевая часть 212, расположенная внутри в направлении ширины шины, названа «внутренней концевой частью».

Высота Hs наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 и высота Hf борта обода, представляющего собой обод R, имеют соотношение 0,5≤Hs/Hf≤1,0, при этом высота измерена от места измерения диаметра обода (см. фиг. 2 и фиг. 3). Отношение Hs/Hf предпочтительно находится в интервале: 0,6≤Hs/Hf≤0,8.

Высоту Hs концевой части стальной бортовой ленты 21 измеряют, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.

Высота Hf борта обода представляет собой разность по высоте между максимальным диаметром бортовой части обода, представляющего собой заданный обод, и диаметром обода.

В данном случае «заданный обод» относится к «применимому ободу»), определенному Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «расчетному ободу», определенному Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA), или «мерному колесу», определенному Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). «Заданное внутреннее давление» относится к «максимальному давлению воздуха», определяемому JATMA, максимальной величине в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определяемых TRA, и «давлениям накачивания», определяемым ETRTO. Кроме того, «заданная нагрузка» относится к «максимальной нагрузочной способности», определяемой JATMA, максимальной величине в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определяемых TRA, и «нагрузочной способности», определяемой ETRTO. Однако согласно JATMA в случае шины для пассажирских автомобилей заданное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, составляющее 180 кПа, и заданная нагрузка составляет 88% от максимальной нагрузочной способности.

Подобная конфигурация с отношением Hs/Hf, которое больше или равно 0,5, гарантирует подходящую высоту Hs для стальной бортовой ленты 21, и, таким образом, стальная бортовая лента 21 обеспечивает соответствующее упрочнение. В конфигурации с отношением Hs/Hf, которое равно или меньше 1,0, опора для наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 обеспечивается между ободом R и слоем 13 каркаса, когда шина смонтирована на ободе. В результате деформация периферийной резины у наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 минимизируется или предотвращается, и, таким образом, минимизируется или предотвращается отслаивание периферийной резины у наружной концевой части 211.

Следует отметить, что стальная бортовая лента 21 в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, образована стальными кордами, предпочтительно имеющими диаметр от 1,0 мм включительно до 3,0 мм включительно. Угол, образованный продольным направлением стальных кордов и радиальным направлением шины, предпочтительно составляет от 50 градусов включительно до 75 градусов включительно и более предпочтительно - от 60 градусов включительно до 70 градусов включительно. Плотность, с которой стальные корды расположены на 5 см ширины стальной бортовой ленты 21, предпочтительно составляет от 10 кордов/5 см включительно до 40 кордов/5 см включительно и более предпочтительно - от 20 кордов/5 см включительно до 30 кордов/5 см включительно. При обеспечении соответствия данным диапазонам гарантируется надлежащая прочность стальной бортовой ленты 21.

В конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, внутренняя концевая часть 212 стальной бортовой ленты 21 проходит внутри по отношению к наполнительному шнуру 12 борта в направлении ширины шины и снаружи сердечника 11 борта в радиальном направлении шины. Стальная бортовая лента 21 подобной конфигурации проходит от края до края всей поверхности, входящей в контактное взаимодействие с ободом, и, таким образом, стальная бортовая лента 21 обеспечивает соответствующее упрочнение.

Однако конфигурация не ограничена вышеуказанной, и внутренняя концевая часть 212 стальной бортовой ленты 21 может быть расположена дальше снизу от того места, где она расположена в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2. Соответственно, стальная бортовая лента 21 может проходить на меньшем интервале (не проиллюстрировано). В таком случае при условии, что внутренняя концевая часть 212 стальной бортовой ленты 21 расположена, по меньшей мере, в зоне, находящейся снаружи по отношению к центру тяжести сердечника 11 борта в направлении ширины шины и внутри по отношению к центру тяжести сердечника 11 борта в радиальном направлении шины, стальная бортовая лента 21 может обеспечить соответствующее упрочнение. Стальная бортовая лента 21 предпочтительно проходит от зоны, находящейся снаружи от наполнительного шнура 12 борта в направлении ширины шины, до зоны, находящейся внутри по отношению к центру тяжести сердечника 11 борта в направлении ширины шины.

В конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, размещена одна стальная бортовая лента 21. Однако стальная бортовая лента 21 не ограничена вышеуказанной, и может быть размещено множество расположенных в виде слоев, стальных бортовых лент 21 (не проиллюстрировано).

БУФЕРНЫЙ РЕЗИНОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Пневматическая шина 1 с конфигурацией, проиллюстрированной на фиг. 2, выполнена с буферным резиновым элементом 18. Буферный резиновый элемент 18 размещен между слоем 13 каркаса и наружной концевой частью 211 стальной бортовой ленты 21. В такой конфигурации с буферным резиновым элементом 18, размещенным между слоем 13 каркаса и наружной концевой частью 211 стальной бортовой ленты 21, деформация периферийной резины у наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 ослабляется (при демпфировании буферным резиновым элементом 18). Соответственно, минимизируется или предотвращается отслаивание периферийной резины.

Например, в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, один слой 13 каркаса загнут вверх и вокруг сердечника 11 борта с внутренней стороны наружу в направлении ширины шины и зафиксирован. Буферный резиновый элемент 18 размещен снаружи загнутой вверх части слоя 13 каркаса в направлении ширины шины и проходит в радиальном направлении шины так, что его форма соответствует форме загнутой вверх части слоя 13 каркаса. Буферный резиновый элемент 18 размещен равномерно по всей окружности шины. Конец буферного резинового элемента 18, внутренний в радиальном направлении шины, расположен между загнутой вверх частью слоя 13 каркаса и наружной концевой частью 211 стальной бортовой ленты 21. Соответственно, буферный резиновый элемент 18 расположен между слоем 13 каркаса и наружной концевой частью 211 стальной бортовой ленты 21, разделяя данные два элемента.

На фиг. 3 высота Нс концевой части 181 буферного резинового элемента 18, внутренней в радиальном направлении шины, и высота Hf борта обода предпочтительно имеют соотношение: Нс/Hf≤0,4 и более предпочтительно соотношение: Нс/Hf≤0,3, при этом высота измерена от места измерения диаметра обода. При выполнении данных соотношений гарантируется то, что буферный резиновый элемент 18 будет проходить на соответствующем интервале вдоль части, входящей в контактное взаимодействие с ободом, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование. Следует отметить, что в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, концевая часть 181 буферного резинового элемента 18, внутренняя в радиальном направлении шины, проходит до стороны сердечника 11 борта.

Минимальное значение отношения Нс/Hf не ограничено определенным значением, тем не менее, на него накладываются ограничения в отношении разности Hs–Hc, описанной ниже.

Местоположение концевой части 182 буферного резинового элемента 18, наружной в радиальном направлении шины, не ограничено определенным местоположением и может представлять собой любое местоположение при условии, что данное местоположение находится снаружи от места, соответствующего высоте Hf борта обода, в радиальном направлении шины. Тем не менее, буферный резиновый элемент 18 с чрезмерно большим объемом приводит к увеличению сопротивления шины качению и, таким образом, не является предпочтительным.

Высоту Hс концевой части 181 буферного резинового элемента 18 измеряют, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.

На фиг. 3 разность Hs–Hc высоты Hs наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 и высоты Нс концевой части 181 буферного резинового элемента 18, внутренней в радиальном направлении шины, предпочтительно находится в диапазоне: 45 мм≤Hs–Hc. При обеспечении соответствия данному диапазону гарантируется то, что буферный резиновый элемент 18 будет проходить на соответствующем интервале относительно наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

Максимальное значение разности Hs–Hc не ограничено определенным значением, однако на него накладываются ограничения в связи с отношением Нс/Hf, описанным выше.

На фиг. 3 толщина G резины от слоя 13 каркаса до наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 предпочтительно находится в диапазоне: 5,0 мм≤G. При обеспечении соответствия данному диапазону гарантируется надлежащая толщина G резины вблизи наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

Максимальное значение толщины G резины не ограничено каким-либо определенным значением, однако буферный резиновый элемент 18 с чрезмерно большим объемом приводит к увеличению сопротивления шины качению и, таким образом, не является предпочтительным.

Толщина G резины рассматривается как толщина резинового элемента между кордами каркаса в слое 13 каркаса и стальным кордом стальной бортовой ленты 21, самым наружным в радиальном направлении шины, если смотреть в сечении, выполненном вдоль меридионального направления шины. Резиновые элементы, учитываемые при измерении толщины G резины, включают в себя не только буферный резиновый элемент 18, но также и резиновое покрытие слоя 13 каркаса, резиновое покрытие стальной бортовой ленты 21 и тому подобное.

В конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, буферный резиновый элемент 18 предпочтительно имеет модуль упругости при 100%-м относительном удлинении, составляющий от 2,0 МПа включительно до 4,0 МПа включительно и более предпочтительно - от 2,3 МПа включительно до 3,2 МПа включительно. При обеспечении соответствия данным диапазонам буферному резиновому элементу 18 придаются надлежащие физические свойства, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

Модуль упругости буферного резинового элемента 18 определяют посредством испытания на растяжение при температуре внутри помещения в соответствии с JIS К6251 (JIS) (с использованием гантелеобразных элементов № 3).

ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ БОРТОВАЯ ЛЕНТА

Пневматическая шина 1 с конфигурацией, проиллюстрированной на фиг. 2, выполнена с вспомогательными бортовыми лентами 22, 23. Вспомогательные бортовые ленты 22, 23 представляют собой дополнительные усиливающие слои, размещенные так, что они закрывают наружную концевую часть 211 стальной бортовой ленты 21 со стороны, наружной в направлении ширины шины. Кроме того, вспомогательные бортовые ленты 22, 23 изготовлены из материала из органических волокон (такого как нейлон, сложный полиэфир, вискоза и тому подобное) и образованы, например, листообразными элементами, изготовленными посредством размещения в определенном порядке и подвергания процессу прикатки множества кордов из органических волокон, ткани, сотканной из множества кордов из органических волокон, композиционного материала из обрезиненных подобных листообразных элементов или ткани, или тому подобного.

В конфигурации, проиллюстрированной, например, на фиг. 2, вспомогательные бортовые ленты 22, 23 расположены между стальной бортовой лентой 21 и амортизирующим резиновым элементом 17 для обода и проходят так, что их форма соответствует форме стальной бортовой ленты 21. Вспомогательные бортовые ленты 22, 23 расположены равномерно по всей окружности шины. Вспомогательные бортовые ленты 22, 23 загнуты вверх вместе со стальной бортовой лентой 21 и закрывают всю зону стальной бортовой ленты 21 от стороны, внутренней в радиальном направлении шины. Кроме того, по меньшей мере, одна из вспомогательных бортовых лент 22, 23 проходит наружу за наружную концевую часть 211 и внутреннюю концевую часть 212 стальной бортовой ленты 21 в радиальном направлении шины. Соответственно, наружная концевая часть 211 и внутренняя концевая часть 212 стальной бортовой ленты 21 будут надежно закрыты вспомогательными бортовыми лентами 22, 23. Концевые части 211, 212 стальной бортовой ленты 21 и концевые части вспомогательных бортовых лент 22, 23 расположены все в разных местах. В результате уменьшается концентрация напряжений в местах расположения концевых частей бортовых лент.

В такой конфигурации вспомогательные бортовые ленты 22, 23 закрывают наружную концевую часть 211 и внутреннюю концевую часть 212 стальной бортовой ленты 21. Таким образом, минимизируется или предотвращается смещение концевых частей 211, 212 стальной бортовой ленты 21 при качении шины. Это обеспечивает минимизацию или предотвращение деформации периферийной резины у концевых частей 211, 212 стальной бортовой ленты 21 и, таким образом, отслаивание периферийной резины минимизируется или предотвращается.

ЭФФЕКТ

Как описано выше, пневматическая шина 1 выполнена с двумя сердечниками 11, 11 бортов, двумя наполнительными шнурами 12, 12 бортов, расположенными снаружи двух сердечников 11, 11 бортов в радиальном направлении шины, слоем 13 каркаса, размещенным с его загибанием вокруг сердечника 11 борта и наполнительного шнура 12 борта и стальной бортовой лентой 21, которая включает в себя размещенное в определенном порядке множество стальных кордов и расположена между слоем 13 каркаса и поверхностью, входящей в контактное взаимодействие с ободом (см. фиг.1). Высота Hs наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21, расположенной снаружи наполнительного шнура 12 борта в направлении ширины шины, и высота Hf борта обода имеют соотношение: 0,5≤Hs/Hf≤1,0, при этом высота измерена от места измерения диаметра обода (см. фиг. 2 и фиг. 3).

Такая конфигурация имеет соответствующую высоту Hs наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21. Другими словами, когда отношение Hs/Hf равно или больше 0,5, гарантируется подходящая высота Hs стальной бортовой ленты 21, и, таким образом, стальная бортовая лента 21 обеспечивает соответствующее упрочнение. Когда отношение Hs/Hf равно или меньше 1,0, опора для наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 обеспечивается между ободом R и слоем 13 каркаса, когда шина смонтирована на ободе. В результате деформация периферийной резины у наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 минимизируется или предотвращается, и, таким образом, минимизируется или предотвращается отслаивание периферийной резины у наружной концевой части 211.

Пневматическая шина 1 выполнена с буферным резиновым элементом 18, расположенный между слоем 13 каркаса и наружной концевой частью 211 стальной бортовой ленты 21 (см. фиг. 2). Высота Нс концевой части 181 буферного резинового элемента 18, внутренней в радиальном направлении шины, и высота Hf борта обода имеют соотношение: Нс/Hf≤0,4, при этом высота измерена от места измерения диаметра обода (см. фиг. 3). При выполнении данного соотношения гарантируется то, что буферный резиновый элемент 18 будет проходить на соответствующем интервале вдоль части, входящей в контактное взаимодействие с ободом, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

В пневматической шине 1 разность Hs–Hc высоты Hs наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 и высоты Нс концевой части 181 буферного резинового элемента 18, внутренней в радиальном направлении шины, находится в диапазоне: 45 мм≤Hs–Hc (см. фиг. 3). При обеспечении соответствия данному диапазону гарантируется то, что буферный резиновый элемент 18 будет проходить на соответствующем интервале относительно наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

В пневматической шине 1 толщина G резины от слоя 13 каркаса до наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 находится в диапазоне: 5,0 мм≤G (см. фиг. 3). При обеспечении соответствия данному диапазону гарантируется надлежащая толщина G резины вблизи наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21, и, таким образом, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

В пневматической шине 1 стальные корды, которые образуют стальную бортовую ленту 21, имеют диаметр от 1,0 мм включительно до 3,0 мм включительно, угол, образованный продольным направлением стальных кордов и радиальным направлением шины, составляет от 50 градусов включительно до 75 градусов включительно, и плотность, с которой расположены стальные корды, составляет от 10 кордов/5 см включительно до 40 кордов/5 см включительно. При обеспечении соответствия данным диапазонам гарантируется надлежащая прочность стальной бортовой ленты 21.

В пневматической шине 1 буферный резиновый элемент 18 имеет модуль упругости при 100%-м относительном удлинении, составляющий от 2,0 МПа включительно до 4,0 МПа включительно. При обеспечении соответствия данному диапазону буферному резиновому элементу 18 придаются надлежащие физические свойства. Другими словами, когда буферный резиновый элемент 18 имеет модуль упругости при 100%-м относительном удлинении, составляющий 4,0 МПа или менее, буферный резиновый элемент 18 будет обеспечивать соответствующее демпфирование.

Пневматическая шина 1 выполнена с вспомогательными бортовыми лентами 22, 23, выполненными из материала из органических волокон и размещенными так, что они закрывают наружную концевую часть 211 стальной бортовой ленты 21 со стороны, наружной в направлении ширины шины (см. фиг. 2). Вспомогательные бортовые ленты 22, 23 такой конфигурации закрывают наружную концевую часть 211 стальной бортовой ленты 21. В результате минимизируется или предотвращается смещение наружной концевой части 211 стальной бортовой ленты 21 при качении шины, и, таким образом, минимизируется или предотвращается отслаивание периферийной резины.

Стальная бортовая лента 21 пневматической шины 1 проходит от зоны, находящейся снаружи от наполнительного шнура 12 борта в направлении ширины шины, до зоны, находящейся внутри по отношению к центру тяжести сердечника 11 борта в направлении ширины шины (см. фиг. 2). Стальная бортовая лента 21 подобной конфигурации проходит от края до края всей поверхности, входящей в контактное взаимодействие с ободом, и, таким образом, стальная бортовая лента 21 обеспечивает соответствующее упрочнение.

ЦЕЛЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Предпочтительно, чтобы пневматическая шина 1 имела применение в качестве шины большой грузоподъемности. Шина большой грузоподъемности имеет бóльшую нагрузку при использовании, чем шина пассажирского автомобиля. Соответственно, существует тенденция к возникновению отслаивания периферийной резины у наружной концевой части стальной бортовой ленты. По существу применение пневматической шины 1 в качестве шины большой грузоподъемности может обеспечить существенную минимизацию или предотвращение отслаивания периферийной резины.

ПРИМЕРЫ

Фиг. 4 представляет собой таблицу, показывающую результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

В испытаниях для определения эксплуатационных характеристик была выполнена оценка характеристики стойкости к отслаиванию края для множества разных испытываемых шин. Испытываемые шины с размером шины 1400R24 ID были смонтированы на применимом ободе, определенном Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA) (10,00 WI), накачаны до давления воздуха, составляющего 700 кПа, и нагружены грузом массой 9570 кг.

Испытание на долговечность при низком давлении выполняли, используя установленный внутри помещения, вращающийся испытательный барабан. Скорость движения была задана равной 45 км/ч, при этом нагрузку увеличивали от заданной нагрузки на 5% каждые 12 часов, и было измерено время движения до разрушения шины. Оценка была выполнена с использованием результатов измерений, выраженных в виде показателей, при этом результаты для Обычного Примера 1 рассматривались как контрольное значение (100). При данной оценке большее значение указывает на предпочтительные эксплуатационные характеристики.

Испытываемые шины в соответствии с Рабочими Примерами 1-7 имели конфигурацию, проиллюстрированную на фиг. 1-3. Пневматическая шина 1 была выполнена со слоем 13 каркаса, который включает в себя стальные корды, и со стальной бортовой лентой 21. Кроме того, высота Hf борта обода была задана равной Hf=51 мм. Стальные корды стальной бортовой ленты 21 имели диаметр 1,8 мм, угол наклона относительно направления вдоль окружности шины, составляющий 65 градусов, и плотность, с которой были размещены стальные корды, составляла 20 кордов/5 см. Испытываемая шина по Рабочему Примеру 7 была снабжена двумя вспомогательными бортовыми лентами 22, 23, выполненными из нейлонового волокна.

Испытываемые шины по Обычным Примерам 1 и 2 имели такую же конфигурацию, как конфигурация шины по Рабочему Примеру 1, за исключением того, что отношение Hs/Hf находилось в диапазоне: 1,0<Hs/Hf. Кроме того, испытываемая шина по Обычному Примеру 1 не была снабжена буферным резиновым элементом 18.

Как можно видеть из результатов испытаний, испытываемые шины по Рабочим Примерам 1-7 продемонстрировали улучшенную характеристику стойкости шины к отслаиванию края.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 Пневматическая шина

11 Сердечник борта

12 Наполнительный шнур борта

121 Нижний наполнительный шнур

122 Верхний наполнительный шнур

13 Слой каркаса

14 Брекерный слой

141-145 Слой брекера

15 Резиновый протектор

16 Резиновая боковина

17 Амортизирующий резиновый элемент для обода

18 Буферный резиновый элемент

21 Стальная бортовая лента

211 Наружная концевая часть

212 Внутренняя концевая часть

22, 23 Вспомогательная бортовая лента

R Обод.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина (1) содержит два сердечника (11, 11) бортов, два наполнительных шнура (12, 12) бортов, расположенные снаружи двух сердечников (11, 11) бортов в радиальном направлении шины, слой (13) каркаса, размещенный с его загибанием вокруг сердечников (11) бортов и наполнительных шнуров (12) бортов, и стальную бортовую ленту (21), включающую в себя размещенное в определенном порядке множество стальных кордов. Стальная бортовая лента расположена между слоем (13) каркаса и поверхностью, входящей в контактное взаимодействие с ободом. Высота Hs наружной концевой части (211) стальной бортовой ленты (21), расположенной снаружи наполнительных шнуров (12) бортов в направлении ширины шины, и высота Hf борта обода имеют соотношение: 0,5≤Hs/Hf≤1,0, при этом высота измерена от места измерения диаметра обода. Технический результат – повышение долговечности шины. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пневматическая шина, содержащая:

два сердечника бортов;

два наполнительных шнура бортов, расположенные снаружи двух сердечников бортов в радиальном направлении шины;

слой каркаса, размещенный с его загибанием вокруг сердечников бортов и наполнительных шнуров бортов;

стальную бортовую ленту, включающую в себя размещенное в определенном порядке множество стальных кордов, причем стальная бортовая лента расположена между слоем каркаса и поверхностью, входящей в контактное взаимодействие с ободом;

при этом высота Hs наружной концевой части стальной бортовой ленты, расположенной снаружи наполнительных шнуров бортов в направлении ширины шины, и высота Hf борта обода имеют соотношение: 0,5≤Hs/Hf≤1,0, причем высота измерена от места измерения диаметра обода;

отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, при этом высота Нс концевой части буферного резинового элемента, внутренней в радиальном направлении шины, и высота Hf борта обода имеют соотношение: Нс/Hf≤0,3, причем высота измерена от места измерения диаметра обода.

2. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, при этом разность Hs-Hc высоты Hs наружной концевой части стальной бортовой ленты и высоты Нс концевой части буферного резинового элемента, внутренней в радиальном направлении шины, находится в диапазоне: 45 мм≤Hs-Hc.

3. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, причем толщина G резины от слоя каркаса до наружной концевой части стальной бортовой ленты находится в диапазоне: 5,0 мм≤G.

4. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что стальные корды, которые образуют стальную бортовую ленту, имеют диаметр от 1,0 мм включительно до 3,0 мм включительно, угол, образованный продольным направлением стальных кордов и радиальным направлением шины, составляет от 50 градусов включительно до 75 градусов включительно, и плотность, с которой расположены стальные корды, составляет от 10 кордов/5 см включительно до 40 кордов/5 см включительно.

5. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, при этом буферный резиновый элемент имеет модуль упругости при 100%-м относительном удлинении, составляющий от 2,0 МПа включительно до 4,0 МПа включительно.

6. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит вспомогательную бортовую ленту, выполненную из материала из органических волокон, причем вспомогательная бортовая лента размещена так, что она закрывает наружную концевую часть стальной бортовой ленты со стороны, наружной в направлении ширины шины.

7. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что стальная бортовая лента проходит от зоны, находящейся снаружи от наполнительного шнура борта в направлении ширины шины, до зоны, находящейся внутри по отношению к центру тяжести сердечника борта в направлении ширины шины.

8. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что она представляет собой шину большой грузоподъемности.

9. Пневматическая шина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, причем разность Hs-Hc высоты Hs наружной концевой части стальной бортовой ленты и высоты Нс концевой части буферного резинового элемента, внутренней в радиальном направлении шины, находится в диапазоне: 45 мм≤Hs-Hc.

10. Пневматическая шина по п. 9, отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, при этом толщина G резины от слоя каркаса до наружной концевой части стальной бортовой ленты находится в диапазоне: 5,0 мм≤G.

11. Пневматическая шина по п. 10, отличающаяся тем, что стальные корды, которые образуют стальную бортовую ленту, имеют диаметр от 1,0 мм включительно до 3,0 мм включительно, угол, образованный продольным направлением стальных кордов и радиальным направлением шины, составляет от 50 градусов включительно до 75 градусов включительно, и плотность, с которой расположены стальные корды, составляет от 10 кордов/5 см включительно до 40 кордов/5 см включительно.

12. Пневматическая шина по п. 11, отличающаяся тем, что она содержит буферный резиновый элемент, расположенный между слоем каркаса и наружной концевой частью стальной бортовой ленты, причем буферный резиновый элемент имеет модуль упругости при 100%-м относительном удлинении, составляющий от 2,0 МПа включительно до 4,0 МПа включительно.

13. Пневматическая шина по п. 12, отличающаяся тем, что она содержит вспомогательную бортовую ленту, выполненную из материала из органических волокон, при этом вспомогательная бортовая лента размещена так, что она закрывает наружную концевую часть стальной бортовой ленты со стороны, наружной в направлении ширины шины.

14. Пневматическая шина по п. 13, отличающаяся тем, что стальная бортовая лента проходит от зоны, находящейся снаружи от наполнительного шнура борта в направлении ширины шины, до зоны, находящейся внутри по отношению к центру тяжести сердечника борта в направлении ширины шины.

15. Пневматическая шина по п. 14, отличающаяся тем, что она представляет собой шину большой грузоподъемности.